<p>Radio frequency identification (RFID) is a versatile wireless technology usedworldwide. The fields of applications are many and its popularity constantlygrows due to smaller in size, better and less expensive components. RFID isused to identify, track or share information about an object using radio waves.</p><p>This master thesis describes the process of designing and implementing ahandheld UHF RFID reader. The goal was to, based on a UHF RFID-chipdesign a fully functional, small in size and power efficient device. Amicrocontroller provides the user interface and is also used to control theRFID-chip and a Bluetooth device. A Bluetooth- and GPRS-compatible mobilephone will be used to forward data to a server connected to the Internet. Allparts of the design are described, such as the printed circuit board design aswell as the software for the micro controller and the mobile phone.</p><p>Because the extent of this thesis it is neither possible nor necessary to dig toodeep into the Bluetooth- or GPRS-protocol. The focus will be on designingsoftware and hardware for the handheld unit.</p> / <p>Radio frekvens identifiering (RFID) är en mångsidig trådlös teknik somanvänds över hela världen. Områdena där tekniken används är många och dess popularitet växer konstant tack vare mindre storlek, bättre och billigarekomponenter. RFID används för att identifiera, spåra eller dela med siginformation om ett objekt med radiovågor.</p><p>Det här examensarbetet beskriver processen av design och implementering aven handburen UHF RFID läsare. Målet har varit att, baserat på ett UHF-RFIDchip, designa en fullt fungerande, liten och strömsnål enhet. En microcontroller förser dels användaren med ett användargränssnitt och sköter delskommunikationen med RFID chip och en blåtandsmodul. En blåtands- ochGPRS- eller 3G-kompatibel mobiltelefon används for att skicka vidare data tillen server kopplad till Internet. Alla delar av designen är beskrivna, så som PCB design, mjukvara för micro controllern och mobiltelefonen.</p><p>På grund av omfattningen av det här examensarbetet så har det inte varitmöjligt eller nödvändigt att gräva för djupt i Blåtands- eller GPRS/3Gprotokollen. Fokus är på att designa hårdvara och mjukvara för den handhållna enheten.</p>

This Master’s thesis solves a design and construction of device for gathering and transfer of data into computer. The device should replace graph plotter, by which is measured the optical intensity of a laser beam. From this characteristic it is possible to determine other parameters of the laser beam, such as halfwidth of the beam, angle of divergence and Rayleigh length. The described device - “data gatherer” - measures two voltage values – voltage detected on photodiode and voltage detected on distance moved by photodiode. Measured values of voltage are processed and sent through a serial line into the computer. A pre-amplifier is connected to the control part for both channels of measured values with possibility of amplification. Computer application, which performs graphic interpretation of the measured values, serves as user control peripheral. The product of this project is compact device operating under OS Windows with graphic output.

The main topic of the thesis is to suggest and realize the measuring card with analog inputs and outputs. In the first part of this thesis we are concerned with key-elements of measuring cards, respectively ADC and DAC, and here are explained all their activities. Then we attend of choosing parts for suggested measuring card as is voltage reference, power supply and operational amplifier. Among others we are concerned with a question of protecting inputs against overvoltage and reversing of polarity and beside against disturbance. Then follows analysis of used microcontroller ADUC831 with description of its used outskirts. Here is described the stored for measured samples of MMC memory, how to work with it and the programme service. The last chapter describes suggested firmware and servicing programme for PC. In fine we value the quality of measuring card and its mistakes.

This thesis aims to develop an e-health embedded system with a real-time operating system (RTOS), which allows users to monitor their body condition, including heart rate and breath, through Bluetooth Low Energy (BLE). Meanwhile, the device is also able to provide guidance for breathing by simulating breathing according to given parameters. In practice, the system samples the heart rate every two milliseconds. To ensure reliability and validity, results are expected to be sent in realtime. However, numerous data cannot be transmitted directly without being processed. Otherwise, the system will crash, and hard faults will occur. A general idea to solve this problem is to classify messages into two categories based on the priority. One is urgent, and the other is unimportant. Two solutions are proposed, one using a unidirectional linked list, and the second using queues. Based on an ARM micro-controller, the e-health embedded system is designed and implemented successfully. The evaluation results show that the solution using a linked list is suitable for the system, while the solution using queues is unable to solve the problem. With the help of the message classification, the urgent messages can be timely transmitted with continuous data. / Avhandlingen syftar till att utveckla ett e-hälso-inbyggt system med ett realtidsoperativsystem (RTOS), som gör det möjligt för användare att övervaka sitt kroppstillstånd, inklusive hjärtfrekvens och andetag, genom Bluetooth Low Energy (BLE). Samtidigt kan enheten också ge vägledning för andning genom att simulera andning enligt givna parametrar. I praktiken samplar systemet hjärtfrekvensen varannan millisekund. För att säkerställa tillförlitlighet och giltighet bör resultaten skickas i realtid. Annars kraschar systemet och allvarliga fel uppstår. En allmän idé för att lösa detta problem är att klassificera meddelanden i två kategorier baserade på prioritering, en är brådskande och den andra är obetydlig. Två lösningar föreslås, en med hjälp av riktad länkad lista och en annan implementerad med hjälp av köer. Resultatmässigt, baserat på en ARM-mikrokontroller, är det inbyggda e-hälsosystemet framgångsrikt designat och konfigurerat. Lösningen med en länkad lista är lämplig för systemet, medan lösningen som implementeras med köer fortfarande inte kan lösa problemet. Med hjälp av meddelandeklassificeringen är de brådskande meddelandena inte ens försenade med kontinuerlig data.

This work details the implementation of a debugger for a small embedded RISC-V system. KTH uses an in-house designed microcontroller development board for computer and electronics design courses. The boards did not incorporate hardware debugging capabilities and no prior software implementation fulfilled the requirements for the specific target system. The debugger used a hybrid software and hardware approach for achievingbasic debugging features such as breakpoints, stepping and break signals. The hybrid approach repurposed the microcontrollers debug module to enable debugging with no external hardware. The debugger implementation met all of the requirements for being ableto be used in the intended educational setting, and had a limited footprint withregard to resource usage, but with room for further optimization. / Detta arbete beskriver implementationen av en debugger för ett mindre RISC-V system. KTH använder ett internt framtaget utvecklingskort med en mikrokontroller för kurser inom programmering för inbyggda system och elektronikdesign. Korten inkluderade inte stöd för hårdvarubaserad debugging och inga befintliga mjukvarulösningar mötte kraven för det specifika systemet. Debuggern använde en blandad hårdvaru- och mjukvarulösning för att uppnå debug-funktionalitet som brytpunkter, stegning och brytsignaler. Implementationen nyttjade den i mikrokontrollern inbyggda debugmodulen(debug module) för att tillgängliggöra debugging utan någon extern hårdvara. Implementationen mötte alla krav för att kunna användas i den tilltänkta studiemiljön, och hade en begränsad resursanvändning, men med rum för ytterligare optimeringar.

LBIC is a technique for scanning the local quantum efficiency of solar cells. This kind of measurements needs a highly specialized, and time critical controlling software. In 1996 the client, professor Markus Rinio, constructed an LBIC system, and wrote the controlling software as a Turbo-Pascal 7.0 application, running under the MS-DOS 6.22 operating system. By now (2018) both the software and several hardware components are in dire need to be modernized. This thesis thoroughly describes several important aspects of this work, and the considerations needed for a successful result. This includes both very foundational choices about the software architecture, the choice of suitable operating system, the threading model, and the adaptation to new hardware with vastly different behavior. The project also included a new hardware module for position reports and instrument triggering, as well as several adaptations to transform the DOS-based LBIC software into a pleasant modern GUI application.

CubeSat missions needs components that are tolerant against the radiation in space. The hardware components must be reliable, and it must not compromise the functionality on-board during the mission. At the same time, the cost of hardware and its development should not be high. Hence, this thesis discusses the design and development of a CubeSat architecture using a Commercial Off-The- Shelf (COTS) Multi-Processor System on Chip (MPSoC). The architecture employs an affordable Rad-Hard Micro-Controller Unit as a Supervisor for the MPSoC. Also, it uses several radiation mitigation techniques such as the Latch-up protection circuit to protect it against Single-Event Latch-ups (SELs), Readback scrubbing for Non- Volatile Memories (NVMs) such as NOR Flash and Configuration scrubbing for the FPGA present in the MPSoC to protect it against Single-Event Upset (SEU)s, reliable communication using Cyclic Redundancy Check (CRC) and Space packet protocol. Apart from such functionalities, the Supervisor executes tasks such as Watchdog that monitors the liveliness of the applications running in the MPSoC, data logging, performing Over-The-Air Software/Firmware update. The thesis work implements functionalities such as Communication, Readback memory scrubbing, Configuration scrubbing using SEM-IP, Watchdog, and Software/Firmware update. The execution times of the functionalities are presented for the application done in the Supervisor. As for the Configuration scrubbing that was implemented in Programmable Logic (PL)/FPGA, results of area and latency are reported. / CubeSat-uppdrag behöver komponenter som är toleranta mot strålningen i rymden. Maskinvarukomponenterna måste vara pålitliga och funktionaliteten ombord får inte äventyras under uppdraget. Samtidigt bör kostnaden för hårdvara och dess utveckling inte vara hög. Därför diskuterar denna avhandling design och utveckling av en CubeSatarkitektur med hjälp av COTS (eng. Custom-off-The-Shelf) MPSoC (eng. Multi Processor System-on-Chip). Arkitekturen använder en prisvärd strålningshärdad (eng. Rad-Hard) Micro-Controller Unit(MCU) som Övervakare för MPSoC:en och använder också flera tekniker för att begränsa strålningens effekter såsom kretser för att skydda kretsen från s.k. Single Event Latch-Ups (SELs), återläsningsskrubbning för icke-volatila minnen (eng. Non-Volatile Memories) NVMs som NOR Flash och skrubbning av konfigurationsminnet skrubbning för FPGA:er i MPSoC:en för att skydda dem mot Single-Event Upsets (SEUs), och tillhandahålla pålitlig kommunikation mha CRC och Space Packet Protocol. Bortsett från sådana funktioner utför Övervakaren uppgifter som Watchdog för att övervaka att applikationerna som körs i MPSoC:en fortfarande är vid liv, dataloggning, och Over- the-Air-uppdateringar av programvaran/Firmware. Examensarbetet implementerar funktioner såsom kommunikation, återläsningsskrubbning av minnet, konfigurationsminnesskrubbning mha SEM- IP, Watchdog och uppdatering av programvara/firmware. Exekveringstiderna för utförandet av funktionerna presenteras för den applikationen som körs i Övervakaren. När det gäller konfigurationsminnesskrubbningen som implementerats i den programmerbara logiken i FPGA:n, rapporteras area och latens.