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Estimation of Air Mass Flow in Engines with Variable Valve Timing

Fantenberg, Elina January 2018 (has links)
To control the combustion in an engine, an accurate estimation of the air mass flow is required. Due to strict emission legislation and high demands on fuel consumption from customers, a technology called variable valve timing is investigated. This technology controls the amount of air inducted to the engine cylinder and the amount of gases pushed out of the cylinder, via the inlet and exhaust valves. The air mass flow is usually estimated by large look-up tables but when introducing variable valve timing, the air mass flow also depends on the angles of the inlet and exhaust valves causing these look-up tables to grow with two dimensions. To avoid this, models to estimate the air mass flow have been derived. This has been done with grey-box models, using physical equations together with unknown parameters estimated by solving a linear least-squares optimization problem. To be able to implement the models in the electronic control unit in the future, only sensors implemented in a commercial vehicle are used as much as possible. The work has been done using an inline 6-cylinder diesel engine with measurements from steady-state conditions. All four models derived in this project are based on the estimation methods in use today with fix cam phasing, and are derived from the ideal gas law together with a volumetric efficiency factor. The first three models derived in this work only include sensors provided in commercial engines. The measurements needed as input signals are engine rotational speed, crank angle resolved pressure in the intake manifold, intake and exhaust valve angles and intake manifold temperature. The fourth and last model is divided into three sub-models to model different parts of the four-stroke engine cycle. This model also includes crank angle resolved exhaust manifold pressure and exhaust manifold temperature, where the temperature is the only sensor used in this project that is not provided in a commercial engine. It has been concluded how influential it is to use correctly measured values for the input signals. Since the manifold pressure and the cylinder volume vary during one four-stroke cycle, it is essential that these signal measurements are taken at the right crank angle degree. With wrong crank angle degree, the estimation is worse than if the cylinder volume is constant for all operating points and the pressure signals are taken as a mean value over the whole four-stroke cycle. Further development to reach better estimation results with lower relative error is needed. However, for the work in this thesis, the model with best model fit is estimating the air mass flow well enough to use it as a basis for further control.
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Noche e Huarache de miguel Bernal Jiménez : análises e comparações de gravações baseadas no estudo do andamento e caráter

Yep, Arturo Sherman January 2015 (has links)
No presente trabalho, as peças Noche (número 3) e Huarache (número 4) das oito que integram a Suíte Carteles de Miguel Bernal Jiménez (México: 1910-1956) serviram de base para analisar e comparar três gravações de pianistas mexicanos e seis gravações de três pianistas brasileiros. As gravações foram analisadas com relação ao andamento e suas micro flutuações (timing), visando os aspectos comuns e discrepâncias como ponto de partida das várias possibilidades interpretativas. Foi avaliada a influência das análises e das escutas de gravações dos pianistas mexicanos apresentadas aos pianistas brasileiros. As gravações dos pianistas mexicanos já estavam disponíveis publicamente. Os pianistas brasileiros concordaram voluntariamente em participar deste estudo gravando duas vezes as duas peças: antes e depois de conhecerem os dados básicos tais como título e compositor, as análises estruturais, as análises retóricas e as gravações dos pianistas mexicanos. Os dados extraídos das gravações foram analisados através de softwares especializados e revelaram semelhanças de variações de andamento na peça Noche (Adagio) com respeito à análise estrutural apresentada. Em referência à análise retórica não foram detectados traços comuns. Com respeito à peça Huarache: (Allegro pesante) não foram encontradas semelhanças na variação dos andamentos adotados. Os gráficos gerados das gravações dos pianistas brasileiros permitiram estabelecer a existência de semelhanças e diferenças no desempenho do andamento, como resultado da influência das informações disponibilizadas. Não foi possível estabelecer um padrão de comportamento do andamento baseado em semelhanças entre interpretações de pianistas mexicanos e brasileiros. / This work presents the analyses and comparison of three Mexican pianists’ recordings and six Brazilian pianists’ recordings of two pieces, Noche (No. 3) and Huarache (No. 4), from the eight movement Suite Carteles by Miguel Bernal Jiménez (México 1910- 1956). The analyses aimed at establishing both similarities and differences as a starting point for several performing possibilities based on findings of tempo and timing. The study evaluated the influence of the analyses and the listening of Mexican pianists’ recordings presented to the Brazilian pianists. Mexican pianists’ recordings were previously available to public access. The Brazilian pianists agreed voluntarily to participate in this study by recording the pieces twice: before and after receiving basic information such as title and composer, structural and rhetorical analysis as well as the recordings of Mexican pianists. The analyses of data extracted from recordings through specialized software showed similarities in tempo variations for the piece Noche (Adagio) in light of the structural analysis presented to the Brazilian participants. Rhetorical analyses presented to same group of participants did not seem to affect the results, there were no traceable differences. Results also point to a lack of discernible patterns for Huarache, the faster piece. Graphs generated from recordings by the Brazilian pianists show both similarities and differences in the timing and this can be attributed to the influences from analytical and recorded information. Finally, results point to wide differences in tempo, timing and overall understanding of the two groups.
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Automatic layout generation of static CMOS circuits targeting delay and power / Geração automática de leiautes de circuitos CMOS estáticos visando diminuição de atraso e consumo

Lazzari, Cristiano January 2003 (has links)
A crescente evolução das tecnologias de fabricação de circuitos integrados demanda o desenvolvimento de novas ferramentas de CAD. O desenvolvimento tradicional de circuitos digitais a nível físico baseia-se em bibliotecas de células. Estas bibliotecas de células oferecem certa previsibilidade do comportamento elétrico do projeto devido à caracterização prévia das células. Além disto,diferentes versões para cada célula são requeridas de forma que características como atraso e consumo sejam atendidos, aumentando o número de células necessárias em uma bilioteca. A geração automática de leiautes é uma alternativa cada vez mais importante para a geracão baseada em células. Este método implementa transistores e conexões de acordo com padrões que são definidos em algoritmos sem as limitações impostas pelo uso de uma biblioteca de células. A previsibilidade em leiautes gerado automaticamente é oferecida por ferramentas de análise e estimativa. Estas ferramentas devem ser aptas a trabalhar com estimativas do leiaute e gerar informações relativas a atraso, potência e área. Este trabalho inclui a pesquisa de novos métodos de síntese física e a implementação de um gerador automático de leiautes cujas células são geradas no momento da síntese do leiaute. A pesquisa investiga diferentes estratégias de disposição dos componentes (transistores, contatos e conexões) em um leiaute e seus efeitos na ocupação de área e no atraso e de um circuito. A estratégia de leiaute utilizada aplica técnicas de otimização de atraso pela integração com uma técnicas de dimensionamento de transistores. Isto é feito de forma que o método de folding permita diferentes dimensionamentos para os transistores. As principais características da estratégia proposta neste trabalho são: linhas de alimentação entre bandas, roteamento sobre o leiaute (não são utilizados canais de roteamento) e geração de leiautes visando a redução do atraso do circuito pela aplicação da técnica de dimensionamento ao leiaute e redução do comprimento médio das conexões. O fato de permitir a implementação de qualquer combinação de equações lógicas, sem as restrições impostas pelo uso de uma biblioteca de células, permite a síntese de circuitos com uma otimização do número de transistores utilizados. Isto contribui para a diminuição de atrasos e do consumo, especialmente do consumo estático em circuitos submicrônicos. Comparações entre a estratégia proposta e outros métodos conhecidos são apresentadas de forma a validar a proposta apresentada. / The evolution of integrated circuits technologies demands the development of new CAD tools. The traditional development of digital circuits at physical level is based in library of cells. These libraries of cells offer certain predictability of the electrical behavior of the design due to the previous characterization of the cells. Besides, different versions of each cell are required in such a way that delay and power consumption characteristics are taken into account, increasing the number of cells in a library. The automatic full custom layout generation is an alternative each time more important to cell based generation approaches. This strategy implements transistors and connections according patterns defined by algorithms. So, it is possible to implement any logic function avoiding the limitations of the library of cells. Tools of analysis and estimate must offer the predictability in automatic full custom layouts. These tools must be able to work with layout estimates and to generate information related to delay, power consumption and area occupation. This work includes the research of new methods of physical synthesis and the implementation of an automatic layout generation in which the cells are generated at the moment of the layout synthesis. The research investigates different strategies of elements disposition (transistors, contacts and connections) in a layout and their effects in the area occupation and circuit delay. The presented layout strategy applies delay optimization by the integration with a gate sizing technique. This is performed in such a way the folding method allows individual discrete sizing to transistors. The main characteristics of the proposed strategy are: power supply lines between rows, over the layout routing (channel routing is not used), circuit routing performed before layout generation and layout generation targeting delay reduction by the application of the sizing technique. The possibility to implement any logic function, without restrictions imposed by a library of cells, allows the circuit synthesis with optimization in the number of the transistors. This reduction in the number of transistors decreases the delay and power consumption, mainly the static power consumption in submicrometer circuits. Comparisons between the proposed strategy and other well-known methods are presented in such a way the proposed method is validated.
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The Timing of Parental Divorce on Offspring Gender Attitudes and Behavior

January 2018 (has links)
abstract: The outcomes of parental divorce on offspring has been extensively examined in previous research. How parental divorce predicts gender attitudes and behaviors in offspring, however, is less studied. More specifically, research suggesting when the divorce occurs on young adult offspring attitudes and behaviors has not be reviewed to my knowledge in previous literature. Several instruments were used in the current paper to address how gender-typed attitudes and behaviors are predicted by parental divorce occurring between the age groups of birth-6, 7-12, or 13 and older in relation to individuals from intact families. Participants were 202 individuals, where 75 experienced a parental divorce or separation sometime in their life. Gender attitudes were assessed through the Pacific Attitudes Toward Gender Scale, Attitudes Toward Divorce Scale, Attitudes Toward Marriage Scale, and a scale created for this study on dating expectations. Gender behavior was assessed through scales created for this study: current occupation or major, number of romantic relationships, number of friends with benefits, number of one night stands, safe sex use, and future plans on marrying or having children. The Personal Attributes Questionnaire was also used to determine participants’ self-report of their masculinity or femininity. The results suggest parental divorce occurring between 7 and 12 years predicted more egalitarian gender attitudes compared to other groups. Gender attitudes also partially mediated the relationship between the timing of divorce and gender behavior in an exploratory analysis, although this was only significant for men. Finally, it was found that men whose parents divorced tend to report less safe sex, whereas women from divorced families tend to report more one night stand relationships than those from intact families. The data were partially supported by previous research of timing, where those whose parents divorced tend to show more egalitarian gender attitudes and behaviors. / Dissertation/Thesis / Masters Thesis Psychology 2018
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Tidsförskjutningar av flyttfåglars höstmigration och vistelse i häckningsområdet : betydelsen av att kunna variera kullantalet i ett varmare klimat / Time Shifts of Birds´ Autumn migration and Lenght of Stay in the Breeding Area : The significance of being able to vary the number of broods in a warming climate

Lotsander, Anna January 2018 (has links)
The timing of many biological events, including the onset of spring and bird migration, have changed in the recent years due to climate change. This may affect birds’ length of stay in the breeding area. By using Swedish ringing data from two periods, 1979-1989 and 2006-2016, changes in the length of stay between birds with different migration modes and seasonal number of broods were analysed. The results indicated that changes in the length of stay differed between species depending on their seasonal number of broods. Species with a fixed number of broods shifted their stay by arriving earlier in the spring and migrating earlier in the fall. In contrast, species with a variable number of broods extended their stay by arriving earlier in the spring without changing the timing of autumn migration. An extended stay might enable a higher reproduction output by giving the opportunity to invest more time in offspring. Thus, climate change might favour species with a variable number of broods. Birds with a fixed number of broods might however not experience the same benefits of a warmer climate because their annual reproductive success often relies on one single brood. Species with a fixed number of broods are generally long-distance migrants and therefore their migration is less flexible. If they do not arrive early enough to match their breeding with the advanced timing of peak food abundance a mismatch arises. As a result, they might be more sensitive to climate change
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A coordenação bimanual em função do foco atencional

Alleoni, Bruno Nascimento [UNESP] 13 April 2007 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-04-13Bitstream added on 2014-06-13T20:49:24Z : No. of bitstreams: 1 alleoni_bn_me_rcla.pdf: 271182 bytes, checksum: 594a6de6d91f33e25e2fa9504c48d56b (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / A coordenação bimanual é um comportamento manifestado diariamente pelas pessoas na execução de tarefas do dia-a-dia. Controlar as duas mãos para varrer a casa, soltar pipa, costurar ou tocar piano são situações rotineiras que podem ser melhoradas e desempenhadas com precisão como resultado da prática. As tarefas unimanuais e as tarefas bimanuais que devem ser lideradas por uma das mãos, geralmente, são executadas apenas com a mão preferida, a mão direita para o maior número de pessoas. As ferramentas utilizadas nas tarefas do dia-a-dia são fabricadas para a mão direita e como conseqüência a diferença no desempenho é menor entre as mãos de pessoas com preferência manual esquerda. Manter um ritmo qualquer ou acertar alvos são tarefas que requeiram integridade de estruturas orgânicas, como por exemplo, os membros superiores e os sistemas visual e auditivo. O direcionamento da atenção visual pode ser muito importante na captura da informação para tocar alvos no plano horizontal, principalmente se as características espaciais e temporais das tarefas das duas mãos são diferentes. Contudo, as duas mãos estão separadas fisicamente e no desempenho em uma tarefa que requeira deslocamentos diferentes para as duas mãos o executante deve identificar a informação de uma das mãos para a execução precisa. O objetivo deste estudo foi verificar o efeito do direcionamento da atenção visual a uma das mãos no desempenho de uma tarefa bimanual com diferentes níveis de complexidade, em função da preferência manual. Pessoas com preferência manual direita e esquerda executaram uma tarefa de coordenação bimanual com deslocamentos dos membros superiores para o toque em um ou mais alvos que estavam igualmente distantes no plano horizontal e em intervalos temporais iguais ou diferentes. O direcionamento da atenção visual foi manipulado... / Bimanual coordination is a behavior showed by people during the performance of many daily tasks. Actions that require the control of the hands as to sweep the room, to free pipe, to sew or to play piano are very common actions that can be improved and performed with accuracy as a result of practice. The unimanual tasks and the bimanual tasks that must be led by one of the hands, in general, are performed by the preferred hand, the right hand for a large number of individuals. Tools used in daily tasks are tailored for right hand and as a consequence the difference in performance between hands is smaller for those left-handed. To keep moving in a rhythm or to reach targets are tasks that require a full functioning of organic structures as the upper limbs or visual and auditory systems. The direction of visual attention can be very important in capturing relevant information for touching targets in the horizontal plane mainly if the characteristics of tasks of the two hands are different. However, the hands are physically apart and in the performance of a task that requires different displacements for the two hands the performer must pick up information from one of the hands for performance accuracy. The objective of the present study was to verify the effect of directing visual attention to one of the hands in the performance of bimanual tasks with different levels of complexity as a function of hand preference. Right- and left-handers performed a bimanual coordination task with displacement of the upper arms to reach one or more targets that were equally distant in the horizontal plane and in equal or different temporal intervals. The direction of visual attention was manipulated in three experimental conditions, in a condition directed to the right hand, in another to the left hand and in a third condition of free choice of the performer. The variables selected... (Complete abstract click electronic access below)
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Contribui??es para o estudo do c?digo neural

Santos, Vitor Lopes dos 25 February 2015 (has links)
Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-02-17T22:41:57Z No. of bitstreams: 1 VitorLopesDosSantos_TESE.pdf: 14542830 bytes, checksum: 6152cf87bb56d50e13c1279c3841c19e (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-02-19T22:43:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 VitorLopesDosSantos_TESE.pdf: 14542830 bytes, checksum: 6152cf87bb56d50e13c1279c3841c19e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-19T22:43:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VitorLopesDosSantos_TESE.pdf: 14542830 bytes, checksum: 6152cf87bb56d50e13c1279c3841c19e (MD5) Previous issue date: 2015-02-25 / Os recentes avan?os t?cnicos das duas ?ltimas d?cadas para o registro de sinais neuroeletrofisiol?gicos foram essenciais para que se testassem hip?teses h? muito propostas acerca de como c?lulas nervosas processam e armazenam informa??o. No entanto, ao permitir maior detalhamento dos dados coletados, as novas tecnologias levam inevitavelmente ao aumento de sua complexidade estat?stica e, consequentemente, ? necessidade de novas ferramentas matem?tico-computacionais para sua an?lise. Nesta tese, apresentamos novos m?todos para a an?lise de dois componentes fundamentais nas atuais teorias da codifica??o neural: (1) assembleias celulares, definidas pela co-ativa??o de subgrupos neuronais; e (2) o padr?o temporal de atividade de neur?nios individuais. Em rela??o a (1), desenvolvemos um m?todo baseado em an?lise de componentes independentes para identificar e rastrear padr?es de co-ativa??o significativos com alta resolu??o temporal. Superamos limita??es de m?todos anteriores, ao efetivamente isolar assembleias e abrir a possibilidade de analisar simultaneamente grandes popula??es neuronais. Em rela??o a (2), apresentamos uma nova t?cnica para a extra??o de padr?es de atividade em trens de disparo baseada na decomposi??o wavelet. Demonstramos, por meio de simula??es e de aplica??o a dados reais, que nossa ferramenta supera as mais utilizadas atualmente para decodificar respostas de neur?nios e estimar a informa??o de Shannon entre trens de disparos e est?mulos externos.
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A new quadratic formulation for incremental timing-driven placement / Uma nova formulação quadrática para posicionamento inncremental guiado à tempos de programação

Fogaça, Mateus Paiva January 2016 (has links)
O tempo de propagação dos sinais nas interconexões é um fator dominante para atingir a frequência de operação desejada em circuitos nanoCMOS. Durante a síntese física, o posicionamento visa espalhar as células na área disponível enquanto otimiza uma função custo obedecendo aos requisitos do projeto. Portanto, o posicionamento é uma etapa chave na determinação do comprimento total dos fios e, consequentemente, na obtenção da frequência de operação desejada. Técnicas de posicionamento incremental visam melhorar a qualidade de uma dada solução. Neste trabalho, são propostas duas abordagens para o posicionamento incremental guiado à tempos de propagação através de suavização de caminhos e balanceamento de redes. Ao contrário dos trabalhos existentes na literatura, a formulação proposta inclui um modelo de atraso na função quadrática. Além disso, o posicionamento quadrático é aplicado incrementalmente através de uma operação, chamada de neutralização, que ajuda a manter as qualidades da solução inicial. Em ambas as técnicas, o comprimento quadrático de fios é ponderado pelo drive strength das células e a criticalidade dos pinos. Os resultados obtidos superam o estado-da-arte em média 9,4% e 7,6% com relação ao WNS e TNS, respectivamente. / The interconnection delay is a dominant factor for achieving timing closure in nanoCMOS circuits. During physical synthesis, placement aims to spread cells in the available area while optimizing an objective function w.r.t. the design constraints. Therefore, it is a key step to determine the total wirelength and hence to achieve timing closure. Incremental placement techniques aim to improve the quality of a given solution. Two quadratic approaches for incremental timing driven placement to mitigate late violations through path smoothing and net load balancing are proposed in this work. Unlike previous works, the proposed formulations include a delay model into the quadratic function. Quadratic placement is applied incrementally through an operation called neutralization which helps to keep the qualities of the initial placement solution. In both techniques, the quadratic wirelength is pondered by cell’s drive strengths and pin criticalities. The final results outperform the state-of-art by 9.4% and 7.6% on average for WNS and TNS, respectively.
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Discrete gate sizing and timing-driven detailed placement for the design of digital circuits / Dimensionamento de portas discreto e posicionamento detalhado dirigido a desempenho para o projeto de circuitos digitais

Flach, Guilherme Augusto January 2015 (has links)
Ferramentas de projeto de circuitos integrados (do inglˆes, electronic design automation, ou simplesmente EDA) tˆem um papel fundamental na crescente complexidade dos projetos de circuitos digitais. Elas permitem aos projetistas criar circuitos com um n´umero de componentes ordens de grandezas maior do que seria poss´ıvel se os circuitos fossem projetados `a m˜ao como nos dias iniciais da microeletrˆonica. Neste trabalho, dois importantes problemas em EDA ser˜ao abordados: dimensionamento de portas e posicionamento detalhado dirigido a desempenho. Para dimensionamento de portas, uma nova metodologia de relaxac¸ ˜ao Lagrangiana ´e apresentada baseada em informac¸ ˜ao de temporarizac¸ ˜ao locais e propagac¸ ˜ao de sensitividades. Para posicionamento detalhado dirigido a desempenho, um conjunto de movimentos de c´elulas ´e criado usando uma formac¸ ˜ao ´otima atenta `a forc¸a de alimentac¸ ˜ao para o balanceamento de cargas. Nossos resultados experimentais mostram que tais t´ecnicas s˜ao capazes de melhorar o atual estado-da-arte. / Electronic design automation (EDA) tools play a fundamental role in the increasingly complexity of digital circuit designs. They empower designers to create circuits with several order of magnitude more components than it would be possible by designing circuits by hand as was done in the early days of microelectronics. In this work, two important EDA problems are addressed: gate sizing and timing-driven detailed placement. They are studied and new techniques developed. For gate sizing, a new Lagrangian-relaxation methodology is presented based on local timing information and sensitivity propagation. For timing-driven detailed placement, a set of cell movement methods are created using drive strength-aware optimal formulation to driver/sink load balancing. Our experimental results shows that those techniques are able to improve the current state-of-the-art.
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Timing vulnerability factor analysis in master-slave D flip-flops / Análise do fator de vulnerabilidade temporal em flip-flops mestre-escravo do tipo D

Zimpeck, Alexandra Lackmann January 2016 (has links)
O dimensionamento da tecnologia trouxe consequências indesejáveis para manter a taxa de crescimento exponencial e levanta questões importantes relacionadas com a confiabilidade e robustez dos sistemas eletrônicos. Atualmente, microprocessadores modernos de superpipeline normalmente contêm milhões de dispositivos com cargas nos nós cada vez menores. Esse fator faz com que os circuitos sejam mais sensíveis a variabilidade ambiental e aumenta a probabilidade de um erro transiente acontecer. Erros transientes em circuitos sequenciais ocorrem quando uma única partícula energizada deposita carga suficiente perto de uma região sensível. Flip-Flops mestreescravo são os circuitos sequencias mais utilizados em projeto VLSI para armazenamento de dados. Se um bit-flip ocorrer dentro deles, eles perdem a informação prévia armazenada e podem causar um funcionamento incorreto do sistema. A fim de proporcionar sistemas mais confiáveis que possam lidar com os efeitos da radiação, este trabalho analisa o Fator de Vulnerabilidade Temporal (Timing Vulnerability Factor - TVF) em algumas topologias de flip-flops mestre-escravo em estágios de pipeline sob diferentes condições de operação. A janela de tempo efetivo que o bit-flip ainda pode ser capturado pelo próximo estágio é definido com janela de vulnerabilidade (WOV). O TVF corresponde ao tempo que o flip-flop é vulnerável a erros transientes induzidos pela radiação de acordo com a WOV e a frequência de operação. A primeira etapa deste trabalho determina a dependência entre o TVF com a propagação de falhas até o próximo estágio através de uma lógica combinacional com diferentes atrasos de propagação e com diferentes modelos de tecnologia, incluindo também as versões de alto desempenho e baixo consumo. Todas as simulações foram feitas sob as condições normais pré-definidas nos arquivos de tecnologia. Como a variabilidade se manifesta com o aumento ou diminuição das especificações iniciais, onde o principal problema é a incerteza sobre o valor armazenado em circuitos sequenciais, a segunda etapa deste trabalho consiste em avaliar o impacto que os efeitos da variabilidade ambiental causam no TVF. Algumas simulações foram refeitas considerando variações na tensão de alimentação e na temperatura em diferentes topologias e configurações de flip-flops mestre-escravo. Para encontrar os melhores resultados, é necessário tentar diminuir os valores de TVF, pois isso significa que eles serão menos vulneráveis a bit-flips. Atrasos de propagação entre dois circuitos sequenciais e frequências de operação mais altas ajudam a reduzir o TVF. Além disso, estas informações podem ser facilmente integradas em ferramentas de EDA para ajudar a identificar os flip-flops mestre-escravo mais vulneráveis antes de mitigar ou substituí-los por aqueles tolerantes a radiação. / Technology scaling has brought undesirable issues to maintain the exponential growth rate and it raises important topics related to reliability and robustness of electronic systems. Currently, modern super pipelined microprocessors typically contain many millions of devices with ever decreasing load capacitances. This factor makes circuits more sensitive to environmental variations and it is increased the probability to induce a soft error. Soft errors in sequential circuits occur when a single energetic particle deposits enough charge near a sensitive node. Master-slave flip-flops are the most adopted sequential elements to work as registers in pipeline and finite state machines. If a bit-flip happens inside them, they lose the previous stored information and may cause an incorrect system operation. To provide reliable systems that can cope with radiation effects, this work analysis the Timing Vulnerability Factor (TVF) of some master-slave D flip-flops topologies in pipeline stages under different operating conditions. The effective time window, which the bit-flip can still be captured by the next stage, is defined as Window of Vulnerability (WOV). TVF corresponds to the time that a flip-flop is vulnerable to radiation-induced soft errors according to WOV and clock frequency. In the first step of this work, it is determined the dependence between the TVF with the fault propagation to the next stage through a combinational logic with different propagation delays and with different nanometer technological models, including also high performance and low power versions. All these simulations were made under the pre-defined nominal conditions in technology files. The variability manifests with an increase or decreases to initial specification, where the main problem is the uncertainty about the value stored in sequential. In this way, the second step of this work evaluates the impact that environmental variability effect causes in TVF. Some simulations were redone considering supply voltage and temperature variations in different master-slave D flip-flop topologies configurations. To achieve better results, it is necessary to try to decrease the TVF values to reduce the vulnerability to bit-flips. The propagation delay between two sequential elements and higher clock frequencies collaborates to reduce TVF values. Moreover, all the information can be easily integrated into Electronic Design Automation (EDA) tools to help identifying the most vulnerable master-slave flip-flops before mitigating or replacing them by radiation hardened ones.

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