The thesis aims to implement different digital filters such as finite impulse response (FIR), infinite impulse response (IIR) and cascade integrator comb (CIC) on the field-programmable gate array (FPGA) development board using hardware description language (VHDL). To this purpose, Intel’s systems integration tool Platform designer is used to convert the implementation to an IP core. The implemented FIR and IIR filters include different filter types such as lowpass, highpass, bandpass and bandstop. All the filters have a pipeline architecture as well as adjustable parameters such as filter order, frequency specifications and resolution. The coefficients of the filters are calculated according to the user's specifications. The calculated coefficients are verified using simulation. Furthermore the IP has been validated on hardware by the FPGA board MAX DE-10 lite. The IP is also analyzed regarding timing and power consumtion with good results. FIR filters of different types have been implemented and tested up to 501 taps with a coefficient width of 24 bits, which covered just below 50% of the available logic gates on the MAX 10-DE lite board with 50000 gates in total. The FIR filters have an option to be used with a Kaiser window with a maximum tap level of 51. Different IIR filters have also been implemented and tested on the hardware. However, the results have shown that the IIR filters do not perform so well, especially those of order higher than 6. One of the main reasons for this is the overflow caused by instability of the IIR.

Det finns en efterfrågan på hög-precisa GNSS-enheter i skogshantering som utförs av skogsinspektörer, skogsägare, och plantskolor. Problemet är att en genomsnittlig enhet kostar 30 000 SEK och uppåt. Därför söker man efter en billigare lösning med samma noggrannhet. Lösningen bör vara tillgänglig och lätt då det är önskvärt att monterasystemet på ett planteringsrör eller stav. Lösningen bestod av Arduino och U-Blox:s NEO-M8P-2 monterat på kretskort från SparkFun. Kommunikation mellan enheterna realiserades meden NTRIP-program som tredje part. Med Bluetooth för NTRIP-klienten och LTE (mobiltelefoni) för NTRIP-servern kommunicerade en rover och en basstation med nätet, för att överföra hämta och skicka korrigeringsdata från stationen till rovern. Lösningen lyckades med att uppnå grundligt resultat och några förväntningar. Man lyckades med att ta fram en lösning som kostar mindre än 6000 SEK, eller 2500 SEK om man väljer bort basstationen och endast behållermottagaren; rovern. Alla målen och förväntningar för resultat kunde inte uppfyllas på grund av problem och utmaningar i både lösningen och komplikationer orsakade avfaktorer utanför projektets ram.

Embedded systems are omnipresent and contribute to our lives in many ways by instantiating functionality in larger systems. To operate, embedded systems require well-functioning software, hardware as well as an interface in-between these. The hardware and software of these systems is under constant change as new technologies arise. An actual change these systems are undergoing are the experimenting with different memory management techniques for RAM as novel non-volatile RAM(NVRAM) technologies have been invented. These NVRAM technologies often come with asymmetrical read and write latencies and thus motivate designing memory consisting of multiple NVRAMs. As a consequence of these properties and memory designs there is a need for memory management that minimizes latencies.This thesis addresses the problem of memory allocation on heterogeneous memory by conducting an empirical study. The first part of the study examines free list, bitmap and buddy system based allocation techniques. The free list allocation technique is then concluded to be superior. Thereafter, multi-bank memory architectures are designed and memory bank selection strategies are established. These strategies are based on size thresholds as well as memory bank occupancies. The evaluation of these strategies did not result in any major conclusions but showed that some strategies were more appropriate for someapplication behaviors. / Inbyggda system existerar allestädes och bidrar till våran livsstandard på flertalet avseenden genom att skapa funktionalitet i större system. För att vara verksamma kräver inbyggda system en välfungerande hård- och mjukvara samt gränssnitt mellan dessa. Dessa tre måste ständigt omarbetas i takt med utvecklingen av nya användbara teknologier för inbyggda system. En förändring dessa system genomgår i nuläget är experimentering med nya minneshanteringstekniker för RAM-minnen då nya icke-flyktiga RAM-minnen utvecklats. Dessa minnen uppvisar ofta asymmetriska läs och skriv fördröjningar vilket motiverar en minnesdesign baserad på flera olika icke-flyktiga RAM. Som en konsekvens av dessa egenskaper och minnesdesigner finns ett behov av att hitta minnesallokeringstekniker som minimerar de fördröjningar som skapas. Detta dokument adresserar problemet med minnesallokering på heterogena minnen genom en empirisk studie. I den första delen av studien studerades allokeringstekniker baserade på en länkad lista, bitmapp och ett kompissystem. Med detta som grund drogs slutsatsen att den länkade listan var överlägsen alternativen. Därefter utarbetades minnesarkitekturer med flera minnesbanker samtidigt som framtagandet av flera strategier för val av minnesbank utfördes. Dessa strategier baserades på storleksbaserade tröskelvärden och nyttjandegrad hos olika minnesbanker. Utvärderingen av dessa strategier resulterade ej i några större slutsatser men visade att olika strategier var olika lämpade för olika beteenden hos applikationer.

All embedded systems are unique, a design that is suitable for one system can rarely be copied over to another. This inherently makes designing embedded systems difficult. The difficulty is only amplified by the uncertainty of the future requirements as it is developed over time. Being able to continuously validate the performance and the reliability is of great importance to be able to ensure fault proof execution.This thesis explores two areas. A method of tracking the static and dynamic memory usage of a system is crucial to ensure correct functionality under all conditions, and that the implemented hardware will suffice. Multiple possible tools, each functioning uniquely, were developed and tested to find the most suitable for measuring the memory usage of the elevator system. Additionally the message usage, i.e. the way the different units within the studied system communicate with each other, was scrutinized for possible performance and reliability enhancements. A study was made for the most optimal communication protocol, and for how the transmissions could be improved upon.The results show that for this specific system, the best way of calculating the memory usage is with a tool developed within this project. Using this tool it was found that none of the modules in the elevator system use more than 30 % of the available memory during execution. The message usage study shows the most optimal protocol is CAN with the ISO 15765-2 upperlevel protocol, which is the one currently in use. However, improvements to the message transmissions are suggested, such as taking full advantage of the CAN protocol and by implementing message buffers on the receiving end.An important conclusion is that just as there is no unique system design that fits all, there is no memory measurement tool or message usage implementation that fits all systems. Each system has to be analyzed to find the most optimal solution for that particular system. / Alla inbyggda system är unika, en design som passar ett system kan sällan kopieras över till ett annat. Detta leder till att det är svårt att designa inbyggda system. Osäkerheten över framtida systemkrav då systemet utvecklas över tid gör inte designproblemet lättare. Att kontinuerligt kunna validera prestandan och pålitligheten är viktigt för att kunna garantera felfri körning.Detta examensarbete utforskar två områden. En metod för att mäta den statiska och dynamiska minnesanvändningen av systemet är nödvändig för att kunna säkerställa att systemet alltid fungerar som det ska, och att den tillgängliga hårdvaran är tillräcklig. Flera olika verktyg utvecklades och testades för att hitta det som bäst mäter hissens minnesanvändning. Utöver det granskades meddelandeanvändningen, hur de olika enheterna inom det studerade systemet kommunicerar med varandra, för potentiella förbättringar av prestandan och pålitligheten. En studie utfördes för att hitta det mest optimala kommunikationsprotokollet, och för hur av överföringarna kunde förbättras.Resultatet visar att för det här specifika systemet är bästa sättet att räkna ut minnesanvändningen med ett verktyg utvecklat under projektet. Med hjälp av det här verktyget visas att ingen av modulerna i hissystemet använde mer än 30% av det tillgängliga minnet under körning. Studien över minnesanvändningen påvisar att det mest optimala protokollet var CAN och ISO 15765-2 för det övre lagret, vilket är det som används för nuvarande. Dock föreslås förbättringar till hur meddelandena överförs, till exempel genom att utnyttja CAN protokollet till fullo och genom att implementera meddelandebufferts på mottagarsidan.En betydelsefull slutsats som drogs var att på samma sätt som det inte finns en unik systemdesign som passar alla system, finns det inte heller ett minnesanvändningsverktyg eller en meddelandeanvändning som passar alla system. Varje enskilt system måste analyseras för att hitta den mest optimala lösningen för det specifika systemet.

Over the last few years the interest in indoor plants has increased. Whether they are used for decorating, as mood boosters or sometimes as food in cooking, people want to come closer to nature by bringing it into their homes. However removing plants from their natural habitat could have negative implications on their well-being. In order to achieve an optimal environment, the current location for the plants need to emulate their native environment. Taking sunlight and watering  into consideration isn’t always enough: temperature, humidity, soil nutritional level and soil pH level are also factors that needs to be monitored. This thesis covers the creation of a prototype that measures sunlight, temperature and humidity, compares the measurements to a database of plant needs, and then displays the result on a website. The aim is to enable a more effective care of indoor plants. In the end a system was created that can take measurements, are capable of comparing the two sets of data and then visualize the result on a website for the user. / Under de senaste åren har intresset för inomhusväxter ökat. Oavsett om de används för att dekorera, som humörförstärkare eller ibland i matlagning vill människor komma närmare naturen genom att föra den in i sina hem. Att ta bort växter från deras naturliga livsmiljö kan dock ha negativa konsekvenser för deras välbefinnande. För att uppnå en optimal miljö måste den nuvarande platsen för växterna emulera deras ursprungliga miljö. Att tänka på solljus och vattning är inte alltid tillräckligt utan temperatur, luftfuktighet, jordens näringsnivå och jordens pH-nivå är andra faktorer som också behöver ses över. Det här examensarbetet omfattar skapandet av en prototyp som mäter solljus, temperatur och luftfuktighet, jämför mätningarna med en databas över växtbehov och sedan visar resultatet på en webbplats. Syftet är att göra det möjligt för användaren att effektivisera skötseln av inomhusväxter för växternas välbefinnande såväl som för sitt egna. I slutändan skapades ett system som kan utföra mätningarna och är kapabelt att jämföra dessa två samlingar data som sedan visar resultatet på en webbplats för användaren.

Begränsad processor- och minneskapacitet är en stor utmaning för loggning avsensorsignaler i motorstyrenheter. För att kunna lagra större mängder data i dessakan komprimering användas. För att kunna implementera komprimering imotorstyrenheter krävs det att algoritmerna klarar de begränsningar som finnsgällande processorkapaciteten och ändå kan producera en godtagbarkomprimeringsgrad.Denna avhandling jämför komprimeringsalgoritmer och undersöker vilken ellervilka algoritmer som är bäst lämpade för detta ändamål. Detta i syfte att förbättraloggning och därmed effektivisera felsökning. Detta gjordes genom att utveckla ettsystem som kör olika komprimeringsalgoritmer på samplad sensordata frånmotorstyrenheter och beräknar komprimeringstid och komprimeringsgrad.Resultaten visade att delta-på-delta-komprimering presterade bättre än xorkomprimering för dessa data. Delta-på-delta presterade betydligt bättre gällandekomprimeringsgrad medan skillnaderna i komprimeringstid mellan algoritmernavar marginella. Delta-på-delta-komprimering bedöms ha god potential förimplementering i loggningssystem för motorstyrenheter. Algoritmen bedöms somväl lämpad för loggning av mindre tidsserier vid viktiga händelser, för merkontinuerlig loggning föreslås fortsatta studier för att undersöka hurkomprimeringsgraden kan förbättras ytterligare. / Limited processor and memory capacity is a major challenge for logging sensorsignals in engine control units. In order to be able to store larger amounts of data,compression can be used. To successfully implement compression algorithms inmotor control units, it is essential that the algorithms can effectively handle thelimitations associated with processor capacity while achieving an acceptable level ofcompression.This thesis compares compression algorithms on sensor data from motor controlunits in order to investigate which algorithm(s) are best suited to implement forthis application. The work aims to improve the possibilities of logging sensor dataand thus make the troubleshooting of the engine control units more efficient. Thiswas done by developing a system that performs compression on sampled sensorsignals and calculates the compression time and ratio.The results indicated that delta-of-delta compression performed better than xorcompression for the tested data sets. Delta-of-delta had a significantly bettercompression ratio while the differences between the algorithms regardingcompression time were minor. Delta-of-delta compression was judged to have goodpotential for implementation in engine control unit logging systems. The algorithmis deemed to be well suited for logging smaller time series during important events.For continuous logging of larger time series, further research is suggested in orderto investigate the possibility of improving the compression ratio further.

Mapping dynamical motion to neural brain activity is one of many challenges in the field of neuroscience. Further knowledge in this area could provide useful insights in fields such as medical treatment of brain disorders. However, progress in the field is halted by the immense complexity of the human brain and the diversity of unique dynamical behaviours. In this project the stereotypical grooming behaviour of mice is analysed to gain knowledge of its dynamical features. Properties such as the dimensionality of the underlying dynamical system and trajectories of state space reconstructions are analysed using tools such as Taken's delayed embedding theorem, Principal Component Analysis and Locally Linear Embedding. / Att sammankoppla motorik med hjärnans neurala aktivitet är en av många utmaningar inom neurovetenskapen. En bättre förståelse inom området kan vara till stor nytta för behandling av till exempel neurologiska sjukdomar. Komplexiteten av den mänskliga hjärnan och den stora mängden av unika rörelsebeteenden gör dock processen svårare. I det här projektet analyseras det stereotypiska skötselbeteendet hos möss för att få en djupare förståelse om dess dynamiska egenskaper. Dimensionaliteten av skötselbeteendet och rekonstruktioner av det dynamiska flödet undersöks med hjälp av exempelvis Taken's delayed embedding Theorem, Principal Component Analysis och Locally Linear Embedding.

I detta examensarbete utreddes huruvida elektriska tester av styrenheter för tunga fordon kan automatiseras på befintliga testmiljöer. Arbetet utfördes på uppdrag av Scania CV AB för arbetsgruppen Electronic Hardware som utför tester vid utveckling och verifiering av krav på styrenheter. Genom en automatiserad testprocess kan testarbetet effektiviseras och kvaliteten höjas. Testarbetet sker på testriggar som innehåller fullskalig hårdvara från lastbilar för att kunna emulera styrenhetens autentiska arbetsmiljö. För att komma fram till ett testsystem som kunde leva upp till de krav och behov som formulerats inom kravprocessen i arbetet användes utvecklingsmodeller. Utvärderingsmatriser användes för att välja den mjuk- och hårdvara som skulle vara mest lämplig för det automatiserade testsystemet utifrån kraven. Resultatet visade att testsystemet skulle bestå av en testprogramvara som körs på en vanlig persondator och ett inbyggt system med elektroniska komponenter för att kunna utföra de elektriska testerna. För att demonstrera testsystemets möjligheter i ett helhetstest konstruerades en prototyp som har funktionalitet att utföra ett testfall som kan dra stor nytta av att automatiseras, nämligen att testa omslagsnivåer för en digital ingång. Prototypen baserades på ett mikrokontrollerkort från Arduino och ett kretskort konstruerades till detta för att kunna utföra elektriska tester med högre spänningsnivåer som krävs för styrenheter på Scaniafordon. För att utforma testfall och hantera testprocessen valdes LabVIEW, en programvara där tester designas med ett grafiskt programmeringsspråk. Testresultaten för prototyptestsystemet visade att verifieringen av kraven för omslagsnivåer förenklas radikalt vid ett automatiserat förfarande, eftersom testtiden kunde minskas drastiskt, i synnerhet vid ett repetitivt förfarande. / This thesis work intends to study the possibilities to automate electrical testing of electronic control units in an existing test environment. The work was executed on behalf of Scania CV AB for the department Electronic Hardware, who run tests in development and verification of requirements for electronic control units. By using an automated testing system, the testing process could be made more effective and raise the quality. The testing work is done on test rigs which are equipped with full-scale hardware from real trucks to emulate the working environment the electronic control unit operates into. Development models were used to be able to create a testing system which could meet the requirements that were defined during the requirement engineering process. Evaluation matrices were used to choose the soft- and hardware that could be considered the most appropriate for the automated testing system according to the requirements. The result shown that the testing system should consist of a testing software that runs on an ordinary computer and an embedded system equipped with electronic components to enable the testing system for electrical tests. To demonstrate the possibilities of the whole testing system a prototype was manufactured which was designed to execute a test case that could greatly benefit from the advantages that comes with automation. It was a test case set out to measure voltage levels when switching in a digital input. The prototype was based on a microcontroller card from Arduino and was joined by a printed circuit board to be able to run electrical tests with the higher voltage levels that were demanded by electronic control units. To design test cases and manage the test process, LabVIEW was chosen, a software in which tests are designed in a graphical programming language. Test results for the prototype test system showed that verification of the requirements for voltage levels when switching was radically simplified by an automated procedure, as the test time could be drastically reduced, particularly in a repetitive procedure.

This thesis examines how the pressure sensors can be used in rehabilitation for patients with weakened hand strength. The rehabilitation process usually contains everyday tasks to evaluate the patient’s capability and the tools for this part of the rehabilitation process are few. The challenges will be to find a suitable sensor for the application and how to implement the sensor in a versatile prototype with direct feedback for the user. To solve this problem, research will be conducted on different pressure sensor types to determine the most suitable one for this implementation. The resulting prototype is utilizing a force sensing resistor (FSR) mounted on a glove together with a module that presents direct feedback to the patient and caretaker. The glove has pressure sensors in each fingertip to detect the applied force for each individual finger when the patient grips an object. To present the feedback, a visual interface is created in the form of a hand with a LED for each finger, which provides direct visual feedback and a display to present numerical data. / Denna avhandling undersöker hur trycksensorer kan användas vid rehabilitering av patienter med försvagad handstyrka. Rehabiliteringsprocessen innehåller vanligtvis vardagliga uppgifter för att utvärdera patientens förmåga och nuvarande hjälpmedel är få. Utmaningarna är att hitta en lämplig sensor för applikationen och hur man kan implementera sensorn i en mångsidig prototyp med en direkt återkoppling för användaren. För att lösa detta problem kommer forskning att genomföras på olika typer av trycksensorer. Detta görs för att kunna bestämma den mest lämpade sensortypen för denna implementering. Den resulterande prototypen består av en handske med kraft känsliga resistorer (FSR) och en separat modul som ger direkt återkoppling till patienten och vårdtagaren. Handsken har en sensor i varje fingertopp för att detektera applicerad kraft för varje enskilt finger när patienten greppar ett föremål. För att presentera data från sensorerna skapas ett visuellt gränssnitt. Gränssnittet är i form av en hand med lysdioder i varje finger för direkt återkoppling och en bildskärm för att presentera numeriska data.

Allt fler människor är beroende av medicinering för sin överlevnad. Dessa hittas främst i de äldre åldersgrupperna. Många av dessa tar medicin dagligen och bördan av medicinering är påtaglig. På grund av deras problematik skapas en oerhörd stress i samband med medicinering eftersom dessa människor har särskilt svårt att minnas när den ska intas, vilken dos, men också vilken medicin. En del behöver ta medicin så ofta som 8 ggr på en dag.Dessa människor behandlas av läkare. Läkare bedömer medicineringens verkningsgrad baserat på patientens förmåga och vilja att återge korrekt information medicineringens följsamhet. Allt för ofta återger patienten fel information.Vi har fått i uppgift att vidareutveckla en prototyp för en ”smart” pillerdosa vars mål är att förbättra patientens upplevelse av medicinering samt ge läkaren ett pålitligt och säkert sätt att följa sina patienters följsamhet till medicinering.Vi har vidareutvecklat en tidigare framtagen prototyp genom att utveckla en ny prototyp som implementerar alla önskvärda funktioner på ett måttanpassat kretskort.Fördelarna med en speciellt framtagen kretskortsprototyp gentemot en modulbaserad prototyp undersöks med avseende på storleksförminskning, energieffektivisering samt kostnadseffektivisering.Ett lämpligt tillvägagångsätt för att utveckla en kretskortsprototyp, resultatet av undersökning samt rekommendationer för vidareutveckling avhandlas och presenteras i rapporten.En kretskortsprototyp enligt angivna specifikationer utvecklades på utsatt tid. Undersökningarna visade att storleksförminskning, energieffektivisering samt kostnadseffektivisering kunde uppnås. / More and more people are dependent on medication for their survival. These are mainly found in older age groups. Many of these are medicated daily and the burden of medication is noticeable. Because of their problems, enormous stress is associated with medication because it is particularly difficult to remember when it is to be taken, which dose, but also which medicine. Some need to take medicine as often as eight times in one day.These people are treated by doctors. Doctors assess the effectiveness of medication based on the patient's ability and willingness to recall accurate information regarding their compliance with medication. All too often, the patient recalls wrongful information.We have been given the task of further developing a prototype for a "smart" pillbox whose goal is to improve the patient's experience in medication and give the doctor a reliable and safe way to follow the patients' compliance with medication.We have further developed a previous prototype by creating a new prototype that implements all the desired features on a customized circuit board.The advantages of a specially developed circuit board prototype against a modular prototype are investigated regarding size reduction, energy efficiency and cost efficiency.A suitable approach for developing a circuit board prototype, the results of the investigation and recommendations for further development are discussed and presented in the report.A circuit board prototype according to the stated specifications was successfully developed in the specified timeframe. The investigation showed that greater sizereduction, energy-efficiency and cost-efficiency were possible to achieve.