Este trabalho propõe a geração de uma arquitetura dedicada a aplicações específicas, baseadas no microcontrolador MCS8051. Por ser utilizado na solução de problemas em indústrias locais, este processador foi escolhido para servir como base em um sistema dedicado. O 8051 dedicado gerado deverá permitir a integração completa do sistema, proporcionando um aumento do valor agregado e, conseqüentemente, a diminuição do custo. Busca-se com a otimização da arquitetura obter um conjunto de instruções reduzido, construído com as instruções mais utilizadas em cada aplicação. O objetivo principal da otimização do conjunto de instruções está relacionado ao fato de que os circuitos decodificadores e geradores de microcódigo da parte de controle ocupam uma área significativa do processador. Uma otimização no sentido de reduzir-se o conjunto de instruções, portanto, resulta numa economia de área, o que vem de encontro com a idéia da integração completa do sistema com o processador. Um processador dedicado a aplicações específicas (ASIP) irá possuir um custo maior do que a sua versão original, devido as otimizações realizadas. Para compensar este custo, uma alternativa a seguir é a integração completa do sistema. Um Sistema Integrado para Aplicações Específicas (SIAE) torna-se desejável, pois aumentando o valor agregado do circuito possibilita-se a redução do custo pela eliminação de conexões da placa, do encapsulamento de outros circuitos, entre outros motivos. Todavia, para que um SIAE possa ser construído com um custo aceitável, é necessário que seja construído em uma área que não exceda muito a área original do processador. Tenta-se fazer isto neste trabalho, através da implementação de aplicações com poucas instruções diferentes. Por ser uma arquitetura comercial, o 8051 possui um grande parque de software desenvolvido e resolvendo problemas. Isto pode ser considerado uma vantagem pois, software básicos como por exemplo, compiladores, já estão desenvolvidos. Outra vantagem é o grande número de engenheiros treinados na sua utilização. Desse modo, torna-se necessária a criação de uma compatibilidade de software, para preservar o que já está desenvolvido. Uma vez que a programação em nível de linguagem montadora tende a constituir-se em uma tarefa cansativa e sujeita a erros, é desejável que se tenha uma compatibilidade em alto nível, ou seja, através de um compilador. Para criar a compatibilidade de SW necessária é realizada a otimização de um compilador C desenvolvido para o 8051. A escolha pela linguagem C deve-se ao fato de sua grande utilização. O compilador C otimizado procura utilizar um conjunto de instruções reduzido para obter a economia de área. Quando uma instrução necessita ser utilizada e não está presente no conjunto de instruções desejado, o compilador tenta substituí-la por outra(s). Um conjunto de instruções é utilizado para cada aplicação, sendo constituído pelas instruções mais utilizadas por esta. Para determinar as instruções mais utilizadas de cada aplicação é realizada uma análise estática sobre um código em linguagem montadora previamente compilado. As instruções implementadas serão sempre parte do conjunto de instruções original do 8051, de modo que novas instruções não serão criadas.Um programa em linguagem montadora gerado com um conjunto de instruções reduzido (RISC) normalmente terá um número maior de instruções do que o seu 10 equivalente com o conjunto de instruções completo (CISC). Isto ocorre porque possivelmente algumas substituições de uma instrução por outras, terão que ser realizadas. Como as instruções que serão utilizadas nas substituições pertencem ao conjunto de instruções original, o programa gerado com o compilador otimizado poderá executar em um tempo maior do que se fosse compilado com o código CISC. Para compensar esse atraso foi implementado um pipeline de instruções para o 8051. Este trabalho apresenta resultados da Síntese Lógica em Standard Cell e FPGA da arquitetura otimizada. Além disso, resultados de programas em linguagem montadora gerados com o compilador otimizado, são também apresentados. / This work discusses a processor for specific applications architecture, based on the MCS8051 microcontroller. This processor is used as a solution for many local industry applications, being the base of dedicated systems. The dedicated 8051 generated should allow complete integration of the system, and with the added value to the chip, reduced costs. The architecture optimization will produce as result a reduced instruction set, made by the often used instructions for each application. The main instruction set optimization goal refers to the instrucions decoders and microcode generators in the control part, because a large area in the processor is needed to implement them. Thus, a reduced instruction set will allow area savings, making possible the complete system integration in a chip. An ASIP architecture will have a higher cost than the original one. An alternative to solve this problem is add value to the chip, creating an Application Specific Integrated System (ASIS). An ASIS can be made with a acceptable cost, if it’s possible to integrate other circuits to the chip without area increase. This can be done in the area saved by using fewer implemented instructions. Because the 8051 is a commercial architecture, there is a large amount of software developed for it. This can be considered an advantage because basic softwares like compilers are available, being not necessary to create them. Another advantage refers to the large number of engineers trained to use the 8051. To preserve the already developed applications it’s necessary to mantain software compatibility. Assembler level programming is very boring an error prone task, being desirable to have software compatibility at higher levels through the use of high level languages. To create the necessary SW compatibility, a C compiler developed for 8051 was optimized. The chose for C language refers to its large utilization. The optimized C compiler tries to use a reduced instruction set, formed with the most important instructions for each application, in order ro save area. When an instruction needs to be used in an application, and it’s not present in the instruction set, the compiler tries to replace it with other instructions. The compiler will not use instructions not present in the original 8051 instruction set. So, new instrucions will be not created. To create an instruction set formed with the most important instructions for each application, a static analysis is made on a precompiled assembler source. An assembler source generated with a reduced instruction set (RISC) will probably have more instructions than the same assembler generated with a full instruction set (CISC). This can be explained because of the replacements instruction. If one instruction is replaced by other two, and these are from the original instruction set, probably the time needed to execute them would be higher. In order to deal with this problem, an instruction pipeline was implemented to the 8051. This work presents Standard Cells and FPGA results of Logic Synthesis of the optimized architecture. Also, assembly programs generated by the optimized compiler are presented.

abstract: National mandates to decrease suspension numbers have prompted school districts across the country to turn to a practice known as restorative justice as an alternative to removing students through suspension or referral to law enforcement for problematic behavior. This ethnographic case study examines school-based restorative justice programs as potentially disruptive social movements in dismantling the school-to-prison-pipeline through participatory analysis of one school’s implementation of Discipline that Restores. Findings go beyond suspension numbers to discuss the promise inherent in the program’s validation of student lived experience using a disruptive framework within the greater context of the politics of care and the school-to-prison-pipeline. Findings analyze the intersection of race, power, and identity with the experience of care in defining community to illustrate some of the prominent structural impediments that continue to work to cap the program’s disruptive potential. This study argues that restorative justice, through the experience of care, has the potential to act as a disruptive force, but wrestles with the enormity of the larger structural investments required for authentic transformative and disruptive change to occur. As the restorative justice movement gains steam, on-going critical analysis against a disruptive framework becomes necessary to ensure the future success of restorative discipline in disrupting the school-to-prison-pipeline. / Dissertation/Thesis / Masters Thesis Social Justice and Human Rights 2018

Recent technological, social, and economic trends and transformations are contributing to the production of what is usually referred to as Big Data. Big Data, which is typically defined by four dimensions -- Volume, Velocity, Veracity, and Variety -- changes the methods and tactics for using, analyzing, and interpreting data, requiring new approaches for data provenance, data processing, data analysis and modeling, and knowledge representation. The use and analysis of Big Data involves several distinct stages from "data acquisition and recording" over "information extraction" and "data integration" to "data modeling and analysis" and "interpretation", each of which introduces challenges that need to be addressed. There also are cross-cutting challenges, which are common challenges that underlie many, sometimes all, of the stages of the data analysis pipeline. These relate to "heterogeneity", "uncertainty", "scale", "timeliness", "privacy" and "human interaction". Using the Big Data analysis pipeline as a guiding framework, this paper examines the challenges arising in the use of Big Data in regional science. The paper concludes with some suggestions for future activities to realize the possibilities and potential for Big Data in regional science. / Series: Working Papers in Regional Science

Resumo: Este trabalho teve por objetivo analisar o custo do transporte de vinhaça produzida na Usina Santa Adélia - Pereira Barreto. Foram levantados os custos de diferentes formas de transporte: com caminhões tanque, canais aplicadores, adutora móvel e adutora fixa. Foi utilizada uma metodologia que considera a estrutura de custo total de produção para a determinação dos custos de transporte (R$/m³). O custo total para cada sistema foi composto pelos custos fixos e variáveis. Nos custos fixos foram considerados a depreciação e remuneração do capital fixo e, nos custos variáveis, os gastos com operação de cada sistema, representados por: mão-de-obra, consumo de combustível, quando presente, manutenção e reparos. Os resultados desse estudo mostram que o transporte com adutora fixa apresenta as seguintes vantagens quando comparado ao transporte com caminhões: redução do custo com mão de obra, eliminação do custo com combustível, custo total 95 % inferior ao do transporte com caminhões / Abstract: This work aimed to analyze the cost transportation of the vinasse produced by Santa Adélia Plant - Pereira Barreto. The costs of different ways of transportation were considered: with tank trucks, applicator channels, mobile and fixed pipeline. A methodology which considers the structure of total production cost for the determination of transportation costs (R$/m³). The total cost for each system was composed by the fixed and variable costs. In the fixed costs, it was considered the depreciation and the remuneration of the fixed capital and, in the variable costs, the expenditures with the operation of each system represented by: labor force, fuel consumption (when there is), maintenance and repairs. The results of this study show that the transportation with fixed pipeline presents the following advantages when compared to the transportation by trucks: reduction of the labor force cost, elimination of the fuel cost, and total cost 95 % inferior in relation to the truck transportation / Orientador: José Eduardo Pitelli Turco / Coorientador: Maria Inez Espagnoli Geraldo Martins / Banca: Jairo Augusto Campos de Araujo / Banca: Antonio Evaldo Klar / Mestre

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:57:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DorivaldaSMN.pdf: 3293308 bytes, checksum: e37080f4f72e81ac421fcaf0fec21fa8 (MD5) Previous issue date: 2005-12-16 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / In the last decades there was a significant increasing of the numbers of researchers that joint efforts to find alternatives to improve the development of low environmental impact technology. Materials based on renewable resources have enormous potentials of applications and are seen as alternatives for the sustainable development. Within other parameters, the sustainability depends on the energetic efficiency, which depends on the thermal insulation. Alternative materials, including vegetal fibers, can be applied to thermal insulation, where its first goal is to minimize the loss of energy. In the present research, it was experimentally analyzed the thermal behavior of fiber blankets of sisal (Agave sisalana) with and without surface treatment with oxide hidroxide (NaOH). Blankets with two densities (1100/1200 and 1300/1400 g/m2) were submitted to three rates of heat transfer (22.5 W, 40 W and 62.5 W). The analysis of the results allowed comparing the blankets treated and untreated in each situation. Others experiments were carried out to obtain the thermal conductivity (k), heat capacity (C) and the thermal diffusivity (α) of the blankets. Thermo gravimetric analyses were made to the verification of the thermal stability. Based on the results it was possible to relate qualitatively the effect of the heat transfer through the sisal blankets subjected to three heat transfer rates, corresponding to three temperature values (77 ?C, 112 ?C e 155 ?C). To the first and second values of temperature it was verified a considerable reduction on the rate of heat transfer; nevertheless, to the third value of temperature, the surface of the blankets (treated and untreated) in contact with the heated surface of the tube were carbonized. It was also verified, through the analyses of the results of the measurements of k, C e α, that the blankets treated and untreated have values near to the conventional isolating materials, as glass wool and rock wool. It could be concluded that is technically possible the use of sisal blankets as constitutive material of thermal isolation systems in applications where the temperature do not reach values greater than 112 ?C / Nas ?ltimas d?cadas, t?m sido grandes os esfor?os dos pesquisadores na busca por alternativas sustent?veis e conhecimentos sobre como se poder? continuar promovendo o desenvolvimento sem que isso ocorra de forma agressiva ao ambiente. Materiais oriundos de fontes renov?veis possuem grande potencial de aplicabilidade e s?o vistos como alternativas para um desenvolvimento sustent?vel. Dentre outros par?metros, a sustentabilidade depende da efici?ncia energ?tica e essa, por sua vez, depende de isolantes t?rmicos. Materiais alternativos, entre eles as fibras vegetais, podem ser aplicadas para fins de isolamento t?rmico, cujo principal objetivo ? minimizar as perdas de energia. Na presente pesquisa, analisou-se experimentalmente a aplicabilidade de mantas de fibras de sisal (Agave sisalana), in natura e com tratamento superficial com hidr?xido de s?dio (NaOH), ? isola??o t?rmica. Foram utilizadas mantas de duas gramaturas (1100/1200 e 1300/1400 g/m2) submetidas a tr?s taxas de transfer?ncia de calor (22,5 W, 40 W e 62,5 W). A an?lise dos resultados obtidos permitiu comparar a capacidade de isola??o das mantas tratada e in natura em cada situa??o. Ensaios foram realizados para determina??o da condutividade t?rmica (k), capacidade calor?fica (C) e a difusividade t?rmica (α) das mantas; a estabilidade t?rmica foi verificada por meio de an?lise termogravim?trica (TGA). Com base nos resultados, foi poss?vel relacionar qualitativamente o efeito da transfer?ncia de calor atrav?s das mantas de sisal submetidas a tr?s condi??es de aquecimento, correspondentes a tr?s valores de temperatura (77 ?C, 112 ?C e 155 ?C). Nas duas condi??es iniciais, verificou-se que as mantas de sisal proporcionaram uma significativa redu??o da taxa de transfer?ncia de calor. Na terceira condi??o (155 ?C), contudo, as superf?cies das mantas (tratadas e in natura) em contato com a superf?cie aquecida do tubo ficaram carbonizadas. Por meio das an?lises dos resultados das medi??es de k, C e α, constatou-se que as mantas tratadas e in natura apresentaram valores bem pr?ximos aos de materiais isolantes comerciais (l? de vidro e l? de rocha). P?de-se concluir que mantas de sisal podem ser empregadas como material constituinte de sistemas de isola??o t?rmica para aplica??es em que a temperatura n?o ultrapasse 112 ?C

The pipelines used to transport oil and gas from the wellheads to the distribution and refining sites can be subjected to high levels of pressure and temperature. Under such conditions, the pipelines tend to expand, but, if the expansion is inhibited, a significant compressive axial force can arise, leading to their buckling, which can occur in the horizontal or vertical plane. In this context, the objective of the present work is to analyze the upheaval buckling of pipelines, considering the internal pressure to which they are subjected during the transportation of oil and gas as its only triggering. Using the concept of effective axial force, it aims at discussing two different approaches for considering the internal pressure in buckling problems: distributed loads dependent on pipeline curvature and equivalent compressive axial forces with follower and non-follower characteristics. It also discusses the influence of using static or dynamic analysis for such approaches. Concerning the upheaval buckling itself, the work intends to analyze and compare the influence of the soil imperfection amplitudes to the influence of the friction between the pipeline and the ground in the critical loads and in the post-buckling configurations of the pipeline. Besides theoretical research, the objectives are achieved through the development of various numerical models, since geometrically-simple models, without the consideration of the interaction between the pipeline and the ground, until more complex models, with the use of contact models to detect the ground and its imperfections. The models are developed in Giraffe (Generic Interface Readily Accessible for Finite Elements) using geometrically-exact finite element models of beams, undergoing large displacements and finite rotations. Through the research, it is concluded that there is an equivalence between the application of the internal pressure as a distributed load dependent on pipeline curvature and the application of the internal pressure as a follower compressive axial force. Besides this, it is demonstrated that the type of the analysis (static or dynamic) depends on the nature of the physical system analyzed. With the aid of results presented in terms of internal pressure, classical results about the influence of the imperfection amplitudes and of the friction between the pipeline and the ground in buckling are confirmed. It is also showed that the imperfection amplitudes analyzed play a more important role in the post-buckling configurations of the pipeline than the friction. / Os dutos utilizados para transportar petróleo e gás natural das reservas até os locais de distribuição e refino podem estar submetidos a elevados níveis de pressão e temperatura. Sob tais condições, os dutos tendem a se expandir, porém, se a expansão é inibida, uma força axial de compressão significativa pode surgir nos dutos, ocasionando a flambagem lateral ou vertical dos mesmos. Dentro desse contexto, o objetivo do presente trabalho é analisar a flambagem vertical de dutos, considerando a pressão interna à qual eles estão submetidos durante o transporte de petróleo e gás natural como o único parâmetro desencadeador da flambagem. Usando o conceito de força axial efetiva, o trabalho objetiva discutir duas abordagens diferentes para considerar a pressão interna nos problemas de flambagem: carregamentos distribuídos dependentes da curvatura do duto e forças axiais de compressão equivalentes à pressão com caráter seguidor e não seguidor. O trabalho também discute a influência de usar a análise estática ou dinâmica para analisar essas abordagens de carregamento. Com relação à flambagem vertical propriamente dita, o trabalho pretende analisar e comparar a influência das amplitudes das imperfeições presentes no solo com a influência do atrito entre o duto e o solo nas cargas críticas e nas configuração pós-críticas do duto. Além de pesquisa teórica, os objetivos são atingidos através do desenvolvimento de vários modelos numéricos, desde modelos geometricamente simples, sem a consideração da interação entre o duto e o solo, até modelos mais complexos, com o uso de modelos de contato para detectar o solo e suas imperfeições. Os modelos são desenvolvidos no Giraffe (Generic Interface Readily Accessible for Finite Elements) usando elementos finitos geometricamente exatos de viga, sujeitos a grandes deslocamentos e rotações finitas. Através da pesquisa, conclui-se que existe uma equivalência entre a aplicação da pressão interna como um carregamento distribuído dependente da curvatura do duto e a aplicação da pressão interna como uma força axial de compressão seguidora. Além disso, demonstra-se que o tipo de análise (estática e dinâmica) depende da natureza do sistema físico analisado. Com a ajuda de resultados apresentados em termos de pressão interna, os resultados clássicos sobre a influência das amplitudes das imperfeições e do atrito entre o duto e o solo são confirmados. Também é mostrado que as amplitudes das imperfeições analisadas desempenham uma maior influência nas configurações pós-críticas do duto do que o atrito.

Os aços para tubos API 5L X80 são aços de alta resistência e baixa liga (ARBL) usados na fabricação de tubos para o transporte de gás e petróleo conduzidos através de dutos. Os tubos API 5L X80 se caracterizam por terem excelentes propriedades mecânicas como resistência à tração, tenacidade, ductilidade e resistência à corrosão, além de boa soldabilidade. Estes tubos trazem muitos benefícios como, por exemplo, o fator econômico já que ao ter boa resistência mecânica estes tubos podem ser fabricados com espessuras de parede menores. Estas reduções nas espessuras diminuem os custos de transporte, construção, soldagem e instalação. Além disso, estes tubos podem ser fabricados com grandes diâmetros, permitindo o transporte de grandes quantidades de fluidos a elevadas pressões e vazões. A tenacidade confere ao material a propriedade de ser resistente à fratura frágil, uma vez que estes tubos em sua maioria trabalham em condições ambientais severas. O objetivo deste trabalho é simular fisicamente e estudar as propriedades mecânicas de regiões da zona afetada pelo calor (ZAC) produzidas por diferentes ciclos térmicos, que ocorrem quando o tubo é fabricado e o duto montado. A ideia foi estudar a ZAC produzida no tubo fabricado pelo processo UOE (solda longitudinal) e a solda feita no campo quando o tubo é montado (solda circunferencial) além da ZAC na intersecção entre a soldagem longitudinal e circunferencial. Foram usinados corpos-de-prova nas orientações L-T e T-L e com o cordão de solda longitudinal do tubo no centro. Estes corpos-de-prova foram submetidos a quatro ciclos térmicos únicos com temperaturas máximas de 650, 800, 950 e 1300 °C e ciclos térmicos multipasse 950-800 e 950-800- 650 °C. Estes corpos-de-prova foram submetidos a diferentes ensaios e caracterizações. Foram feitos ensaios de impacto a 0 °C, as superfícies fraturadas foram analisadas no MEV e mediu-se a expansão lateral produzida pelo ensaio de impacto. Mediu-se a dureza da microestrutura por meio do ensaio Vickers com 300g de carga. A microestrutura da ZAC foi caracterizada por microscopia óptica, com ataque convencional e ataque colorido Klemm, e microscopia eletrônica de varredura. Metalografia quantitativa foi usada para obter a quantidade de perlita na matriz dos corpos-de-prova. A trajetória da fratura na microestrutura dos corpos-de-prova simulados, provocada pelo ensaio Charpy, foi analisada com microscopia óptica e eletrônica de varredura. Os resultados mostraram que as energias absorvidas no ensaio de impacto pelos corpos-de-prova simulados cumprem com os requisitos exigidos pela norma API 5L para o metal base sem simulação e que as microestruturas observadas variam segundo o tipo de ciclo térmico aplicado a cada posição do tubo. / API 5L Grade X80 steel are high strength low alloy steels (HSLA) used in the manufacture of pipes for transporting oil and gas by pipelines. API 5L X80 pipes are characterized by having excellent mechanical properties such as tensile strength, toughness, ductility, corrosion resistance, and good weldability. These pipes bring many benefits, for example, the economic factor related to the good mechanical strength of these tubes which can be produced with smaller wall thicknesses. This reduction in thickness lowers costs for transportation, construction, welding and installation. In addition, these tubes can be fabricated with large diameters, allowing the transport of large amounts of fluids at high pressures and flow rates. The toughness gives, to this material, the characteristic of being resistant to brittle fracture, since these tubes mostly work in aggressive environmental conditions. The objective of this work is to physically simulate and study the mechanical properties of regions of the heat affected zone (HAZ) produced by different thermal cycles, which occur when the duct pipe is manufactured and assembled. The idea was to study the HAZ produced in the pipe manufactured by the UOE process (longitudinal weld) and the welding done in the field when the tube is mounted (HAZ beyond the intersection between the longitudinal and circumferential welding). Charpy V samples were machined in the L-T and T-L orientations and in the longitudinal weld in the center of the tube. These samples were subjected to single thermal cycles with maximum temperatures of 650, 800, 950 and 1300°C and multipass thermal cycling with maximum temperatures of 950-800 and 950-800-650°C. The samples were subjected to different tests and characterizations. Impact tests were made at 0°C, measured the lateral expansion produced and the surface fracture were examined under SEM. Vickers 300g microhardness was also measured in the simulated HAZ region. The microstructure of the HAZ was characterized by optical microscopy with conventional etching and Klemm colorful etching, and scanning electron microscopy. Quantitative metallography was used to obtain the amount of pearlite in the matrix of samples. The Charpy V fracture propagation path trajectory in the simulated microstructure was analyzed with optical microscopy and scanning electron microscopy. The results showed that the Charpy V absorbed energy by the simulated samples complies with the requirements of the API 5L standard for the base metal without simulation and the HAZ observed microstructures vary according to the thermal cycle type applied to each tube position.

Este trabalho propõe a geração de uma arquitetura dedicada a aplicações específicas, baseadas no microcontrolador MCS8051. Por ser utilizado na solução de problemas em indústrias locais, este processador foi escolhido para servir como base em um sistema dedicado. O 8051 dedicado gerado deverá permitir a integração completa do sistema, proporcionando um aumento do valor agregado e, conseqüentemente, a diminuição do custo. Busca-se com a otimização da arquitetura obter um conjunto de instruções reduzido, construído com as instruções mais utilizadas em cada aplicação. O objetivo principal da otimização do conjunto de instruções está relacionado ao fato de que os circuitos decodificadores e geradores de microcódigo da parte de controle ocupam uma área significativa do processador. Uma otimização no sentido de reduzir-se o conjunto de instruções, portanto, resulta numa economia de área, o que vem de encontro com a idéia da integração completa do sistema com o processador. Um processador dedicado a aplicações específicas (ASIP) irá possuir um custo maior do que a sua versão original, devido as otimizações realizadas. Para compensar este custo, uma alternativa a seguir é a integração completa do sistema. Um Sistema Integrado para Aplicações Específicas (SIAE) torna-se desejável, pois aumentando o valor agregado do circuito possibilita-se a redução do custo pela eliminação de conexões da placa, do encapsulamento de outros circuitos, entre outros motivos. Todavia, para que um SIAE possa ser construído com um custo aceitável, é necessário que seja construído em uma área que não exceda muito a área original do processador. Tenta-se fazer isto neste trabalho, através da implementação de aplicações com poucas instruções diferentes. Por ser uma arquitetura comercial, o 8051 possui um grande parque de software desenvolvido e resolvendo problemas. Isto pode ser considerado uma vantagem pois, software básicos como por exemplo, compiladores, já estão desenvolvidos. Outra vantagem é o grande número de engenheiros treinados na sua utilização. Desse modo, torna-se necessária a criação de uma compatibilidade de software, para preservar o que já está desenvolvido. Uma vez que a programação em nível de linguagem montadora tende a constituir-se em uma tarefa cansativa e sujeita a erros, é desejável que se tenha uma compatibilidade em alto nível, ou seja, através de um compilador. Para criar a compatibilidade de SW necessária é realizada a otimização de um compilador C desenvolvido para o 8051. A escolha pela linguagem C deve-se ao fato de sua grande utilização. O compilador C otimizado procura utilizar um conjunto de instruções reduzido para obter a economia de área. Quando uma instrução necessita ser utilizada e não está presente no conjunto de instruções desejado, o compilador tenta substituí-la por outra(s). Um conjunto de instruções é utilizado para cada aplicação, sendo constituído pelas instruções mais utilizadas por esta. Para determinar as instruções mais utilizadas de cada aplicação é realizada uma análise estática sobre um código em linguagem montadora previamente compilado. As instruções implementadas serão sempre parte do conjunto de instruções original do 8051, de modo que novas instruções não serão criadas.Um programa em linguagem montadora gerado com um conjunto de instruções reduzido (RISC) normalmente terá um número maior de instruções do que o seu 10 equivalente com o conjunto de instruções completo (CISC). Isto ocorre porque possivelmente algumas substituições de uma instrução por outras, terão que ser realizadas. Como as instruções que serão utilizadas nas substituições pertencem ao conjunto de instruções original, o programa gerado com o compilador otimizado poderá executar em um tempo maior do que se fosse compilado com o código CISC. Para compensar esse atraso foi implementado um pipeline de instruções para o 8051. Este trabalho apresenta resultados da Síntese Lógica em Standard Cell e FPGA da arquitetura otimizada. Além disso, resultados de programas em linguagem montadora gerados com o compilador otimizado, são também apresentados. / This work discusses a processor for specific applications architecture, based on the MCS8051 microcontroller. This processor is used as a solution for many local industry applications, being the base of dedicated systems. The dedicated 8051 generated should allow complete integration of the system, and with the added value to the chip, reduced costs. The architecture optimization will produce as result a reduced instruction set, made by the often used instructions for each application. The main instruction set optimization goal refers to the instrucions decoders and microcode generators in the control part, because a large area in the processor is needed to implement them. Thus, a reduced instruction set will allow area savings, making possible the complete system integration in a chip. An ASIP architecture will have a higher cost than the original one. An alternative to solve this problem is add value to the chip, creating an Application Specific Integrated System (ASIS). An ASIS can be made with a acceptable cost, if it’s possible to integrate other circuits to the chip without area increase. This can be done in the area saved by using fewer implemented instructions. Because the 8051 is a commercial architecture, there is a large amount of software developed for it. This can be considered an advantage because basic softwares like compilers are available, being not necessary to create them. Another advantage refers to the large number of engineers trained to use the 8051. To preserve the already developed applications it’s necessary to mantain software compatibility. Assembler level programming is very boring an error prone task, being desirable to have software compatibility at higher levels through the use of high level languages. To create the necessary SW compatibility, a C compiler developed for 8051 was optimized. The chose for C language refers to its large utilization. The optimized C compiler tries to use a reduced instruction set, formed with the most important instructions for each application, in order ro save area. When an instruction needs to be used in an application, and it’s not present in the instruction set, the compiler tries to replace it with other instructions. The compiler will not use instructions not present in the original 8051 instruction set. So, new instrucions will be not created. To create an instruction set formed with the most important instructions for each application, a static analysis is made on a precompiled assembler source. An assembler source generated with a reduced instruction set (RISC) will probably have more instructions than the same assembler generated with a full instruction set (CISC). This can be explained because of the replacements instruction. If one instruction is replaced by other two, and these are from the original instruction set, probably the time needed to execute them would be higher. In order to deal with this problem, an instruction pipeline was implemented to the 8051. This work presents Standard Cells and FPGA results of Logic Synthesis of the optimized architecture. Also, assembly programs generated by the optimized compiler are presented.

Orientador: Auteliano Antunes dos Santos Junior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-10T18:53:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andrino_MarcilioHaddad_D.pdf: 2714544 bytes, checksum: e672b70a8b7d69be2cd8e546921e9f58 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Os dutos têm se tornado o principal meio de transporte para gás natural, petróleo e derivados nas últimas décadas. Diversos novos projetos, visando a extensão da malha dutoviária atual estão sendo implantados e as dimensões das redes de distribuição de países desenvolvidos mostram que este tipo de modal será cada vez mais utilizado, acompanhando o crescimento do Brasil. Dutovias com tais dimensões requerem esquemas de manutenção adequados, com técnicas otimizadas de inspeção. A falha, em muitos casos, pode levar a desastres ambientais, com conseqüências econômicas e sociais imensuráveis. Este trabalho tem como objetivo desenvolver uma nova metodologia para a medição de tensões mecânicas em dutos baseada na variação da velocidade de ondas longitudinais criticamente refratadas (ondas Lcr). Como objetivos específicos foram estudadas a influência da temperatura sobre o resultado da medição, a influência da textura do material para dutos e a determinação e validação do método matemático mais adequado para emprego na determinação das tensões. Para a determinação das tensões no duto foi construído um dispositivo especial para movimentar o conjunto de transdutores ao longo dos pontos de medição. Foram realizadas medições na direção longitudinal e transversal do duto e esses levantamentos foram comparados com medidas de tensão determinadas através de extensômetros. Os resultados finais da tese mostraram a excelente correlação entre a tensão aplicada e a resposta do sistema indicando que a técnica pode ser empregada em campo / Abstract: Pipelines have become the main transport means for natural gas, petroleum and derivatives in the last decades. Several new projects aiming the extension of the current pipeline mesh are being deployed and the size of distribution networks in developed countries show that this kind of modal will be increasingly used, following the growth of Brazil. Pipelines with such dimensions require proper schedules for maintenance, with optimized techniques of inspection. In many cases a flaw can lead to environmental disasters with economic and social consequences. This work is aimed to develop a new methodology for the measurement of mechanical stress in pipelines based in the variation of the speed of longitudinal critically refracted waves (Lcr waves). A more specific objectives, this study treats with the influence of the temperature on the measurement results, the influence of the texture of the material for pipelines and the determination and validation of the most suitable mathematical method for determination of the stress. For the determination of the stress in the pipeline a special device was constructed to move the set of transducers along the points of measurement. Measurements were performed in the longitudinal and transversal directions of the pipeline and the results were compared with stress measures determined by strain gages. The final results of the thesis showed the excellent correlation between the applied stress and the response of the system indicating that the technique can be employed in field / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Cid Carvalho de Souza / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-19T18:36:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marini_BrunoConti_M.pdf: 1252984 bytes, checksum: 40439ec279501ea9ca594d950e42a229 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Uma das formas mais econômicas e, em relação ao meio ambiente, mais seguras de se transportar combustíveis é bombeá-los através de redes de dutos. Contudo, as diversas restrições operacionais que precisam ser consideradas fazem com que o planejamento das atividades de bombeamento se transforme em um grande desafio. Dentre os diversos cenários em que o problema se apresenta, investiga-se nessa dissertação o caso de uma rede composta de um único duto onde diversos produtos são bombeados unidirecionalmente. Trata-se de uma situação real enfrentada pela Petrobras no gerenciamento da rede OSBRA. Na literatura existem propostas de vários modelos matemáticos para tratar esta instância particular do problema. Contudo, no melhor do nosso conhecimento, não existem comparações efetivas entre estes modelos e os algoritmos usados para computá-los. Nessa dissertação faz-se uma comparação aprofundada entre três desses modelos, a qual se baseia em uma metodologia sugerida pelos técnicos da Petrobras. Neste trabalho são destacadas não só as dificuldades envolvendo a implementação dos modelos, bem como as deficiências encontradas na aplicação da metodologia de comparação usada pela empresa. Propostas são feitas nessa dissertação no intuito de superar estes obstáculos / Abstract: One of the most economical and, with respect to the environment, safest ways to transport fuel is to pump them through pipeline networks. However, the several operational constraints that have to be considered turn the planning of these activities into a major challenge. Among the several cenarios in which the problem arises, in this dissertation we investigate the case of a network composed of a single pipeline through which several products are pumped unidirectionally. This is a real situation faced by Petrobras in the management of the OSBRA network. In the literature there are proposals of various mathematical models to tackle this particular instance of the problem. However, to the best of our knowledge, there are no effective comparisons of these models and of the algorithms used to compute them. In this dissertation an in-depth comparison is made between three of these models, which is based on a methodology suggested by the technical staff of Petrobras. In this work we highlight not only the difficulties involving the implementation of the models but also the deficiencies encountered in the application of the comparison methodology used by the company. Proposals are made in this dissertation in an attempt to overcome these obstacles / Mestrado / Ciência da Computação / Mestre em Ciência da Computação