Los avances en las tecnologías y en las herramientas de fabricación de circuitos
integrados han permitido aumentar la cantidad de componentes que se integran
en un mismo chip, dando lugar a sistemas más complejos denominados sistemas
en un chip (SoCs). Para reducir costos y tiempos del mercado, una característica
fundamental que buscan los fabricantes de SoCs es que sus dise~nos sean reutilizables.
Por este motivo, para realizar la comunicación entre componentes se utilizan
interfaces estandarizadas.
En esta tesis se presenta el desarrollo de dos periféricos con un bus de comunicación
denominado AMBA, creado por ARM. En primer lugar se muestra el desarrollo
de un generador de números aleatorios. Este periférico obtiene su característica
a partir de un fenómeno físico aleatorio como es el ruido térmico proveniente de
resistencias. El ruido generado se amplifica y se utiliza para controlar la frecuencia
de salida de un oscilador. Con esta se~nal se realiza el muestreo de una de mayor
frecuencia provista por un oscilador de anillos. La aleatoriedad de los bits resultantes
del muestreo se comprueba con las pruebas estadísticas normalizadas por el
National Institute of Standards and Technology (NIST). Luego, para el aprendizaje
del bus AMBA, se muestra el desarrollo de un Receptor Transmisor Asíncrono
Universal (UART).
Ambos periféricos se dise~nan con una interfaz AMBA APB y tienen la posibilidad
de interactuar con un bus AMBA AHB por medio de un dispositivo denominado
puente APB. Los perifricos y su respectiva interfaz AMBA se implementan en un
proceso de Tower Jazz de 180 nm. / The advances in tool and technologies for manufacture of integrated circuits have
allowed an increase in the number of components in the same chip, resulting in
more complex systems called systems on a chip (SoCs). In order to reduce development
costs and time to market, SoCs manufacturers require that their designs
be reusable. For this reason, standardized interfaces are used for communication
between components.
This thesis presents the development of two peripherals that use the standardized
AMBA bus, created by ARM. As a first approach to understand the bus interface,
a Universal Asynchronous Receiver-Transmitter (UART) is implemented. Next,
a true random number generator is designed. Its implementation relies on the
physical phenomena of thermal noise intrinsic from resistance. Then this noise is
amplified and used to control an oscillator's output frequency. This signal is used
to sample a larger frequency signal provided by a ring oscillator. This generates an
output bit stream whose randomness is verified with statistical tests standardized
by National institute of standards and technology (NIST).
Both peripherals are designed for work with an AMBA APB bus and have the
possibility to interact with an AMBA bus through a bridge. The peripherals and
their respective AMBA interfaces are implemented in a 180 nm Tower Jazz process.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:uns.edu.ar/oai:repositorio.bc.uns.edu.ar:123456789/3974 |
| Date | 11 August 2017 |
| Creators | Osterman Sarracini, Niria I. |
| Contributors | Mandolesi, Pablo Sergio |
| Publisher | Universidad Nacional del Sur |
| Source Sets | Universidad Nacional del Sur |
| Language | Spanish |
| Detected Language | English |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation, Text |
| Rights | 2 |
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