Arquitetura de Processadores Digitais Prof. Dr.-Ing. João Paulo C. Lustosa da Costa Universidade de Brasília (UnB) Departamento de Engenharia Elétrica (ENE) Laboratório de Processamento de Sinais em Arranjos Caixa Postal 4386 CEP 70.919-970, Brasília - DF de Brasília Homepage:Universidade http://www.pgea.unb.br/~lasp Laboratório de Processamento de Sinais em Arranjos 1 Informações sobre o docente Formação acadêmica Doutorado em Eng Ele pela TU Ilmenau na Alemanha em 2010 Mestrado em Eng Ele pela UnB em 2006 Graduação em Eng Elo pelo IME em 2003 Áreas de pesquisa Processamento de Sinais em Arranjos Multidimensionais Sistemas MIMO, estimação de parâmetros, álgebra multilinear, análise de componentes principais Mais informações http://lattes.cnpq.br/1786889674911887 http://www.pgea.unb.br/~lasp Contato (marcar reuniões) [email protected] Universidade de Brasília Laboratório de Processamento de Sinais em Arranjos 2 Área de Pesquisa 1: Áudio Localização de fontes sonoras Fonte sonora 1 Fonte sonora 2 Arranjo de microfones Aplicações: prótese auditiva inteligente (PAI), interfaces entre humanos e robôs, e processamento de dados. Universidade de Brasília Laboratório de Processamento de Sinais em Arranjos 3 Área de Pesquisa 2: Telecomunicações Modelagem de canal Direction of Departure (DOD) Arranjo transmissor: 1-D ou 2-D Direction of Arrival (DOA) Arranjo receptor: 1-D ou 2-D Delay Freqüência Doppler shift Tempo Universidade de Brasília Laboratório de Processamento de Sinais em Arranjos 4 Informações sobre a disciplina no site http://www.pgea.unb.br/~lasp Login e senha thevenin Universidade de Brasília Laboratório de Processamento de Sinais em Arranjos 5 Informações sobre o Laboratório de APD Os roteiros de Laboratório de APD podem ser acessados no link abaixo: http://aprender.unb.br/course/view.php?id=4439 Senha: 12012lapd Responsável pelo Laboratório de APD: Edgar Amaya E-mail: [email protected] Universidade de Brasília Laboratório de Processamento de Sinais em Arranjos 6 Objetivo da disciplina Capacitar os alunos a entender o funcionamento, programar e realizar projetos com o microcontrolador 8051 e de interfaceamento com o PC. Universidade de Brasília Laboratório de Processamento de Sinais em Arranjos 7 Bibliografia [1] http://www.pgea.unb.br/~lasp/ [2] R. Zelenovsky and A. Mendonça, ``Microcontroladores Programação e Projeto com a família 8051 ,'' MZ Editora, Rio de Janeiro, 2005. [3] R. Zelenovsky and A. Mendonça, ``PC: um Guia Prático de Hardware e Interfaceamento ,'' MZ Publisher, Rio de Janeiro, Brazil, Aug. 2006 [4] Notas e artigos a serem entregues durante o curso. Interessados em comprar os livros [2] e [3] devem entregar papel com nome completo, número de matrícula e e-mail de contato. Universidade de Brasília Laboratório de Processamento de Sinais em Arranjos 8 Notas A menção final é dada pela seguinte composição: 10 % da nota do trabalho final; 20 % da nota do laboratório; 70 % da nota das provas. Universidade de Brasília Laboratório de Processamento de Sinais em Arranjos 9 Trabalho da disciplina Os alunos podem escolher um assunto relacionado com a disciplina e deverão entregar em uma folha na aula do dia 20/03/2012. Máximo de dois alunos por tema Trabalho em MATLAB utilizando interfaceamento com o PC ou uma aplicação do 8051 Próximo ao término da disciplina apresentação dos trabalhos entrega de resumo com duas páginas (de preferência no idioma inglês) em latex sobre o trabalho • o resumo deverá conter – no formato IEEE (a ser disponibilizado na página da disciplina) – abstract, introduction, data model, technique description, simulations, and conclusions Universidade de Brasília Laboratório de Processamento de Sinais em Arranjos 10 Trabalhos de semestres anteriores (1) Lucas Fernandes Aguiar (Mecatrônica) - Cursou CE2/CEA em 2010.2 - Trabalho final da disciplina transformado em artigo - Artigo publicado no Solar World Congress (SWC) que ocorreu em Kassel na Alemanha de 28 de agosto a 02 de Setembro de 2011 - Passagens pagas pela UnB Flavio Augusto de Castro Junior (Redes) - Cursou CE2/CEA em 2010.2 e atualmente é bolsista REUNI - Trabalho final transformado em artigo - Artigo publicado no Simpósio Brasileiro de Telecomunicações (SBrT) que ocorrerá em Curitiba de 02 a 05 de Outubro de 2011 - O evento poderia ter financiado as passagens e hospedagem Ambos foram monitores em 2011.1. Outros alunos também irão submeter os trabalhos para eventos científicos. Universidade de Brasília Laboratório de Processamento de Sinais em Arranjos 11 Trabalho de semestres anteriores (2) Luiz F. de A. Gadêlha (Mecatrônica) - Cursou CE2/CEA em 2011.1 e é bolsista do projeto com o MP - Trabalho final da disciplina transformado em artigo - Artigo publicado no Workshop on Smart Antennas que ocorreu em Dresden na Alemanha de 07a 08 de Março de 2012 - Passagens pagas pela UnB Bernardo Machado David (Redes) - Cursou CE2/CEA em 2010.2 - Trabalho final da disciplina transformado em três artigos - Artigos publicados no International Conference on Forensic Computer Science (ICoFCS) 2011 em Florianópolis e no International Journal of Forensic Computer Science (IJoFCS). Universidade de Brasília Laboratório de Processamento de Sinais em Arranjos 12 Trabalhos de semestres anteriores (3) Marconi Mello (Mecatrônica) - Cursou CE2/CEA em 2011.2 e é bolsista de PIBIC - Trabalho final da disciplina base para artigo - Bolsa de um ano pelo programa Ciência sem Fronteiras do CNPq: possível por causa da parceria entre a UnB e a Friedrich Alexander Universitaet Erlangen-Nuernberg. - Executores do acordo: Prof. João Paulo e Prof. Zelenovsky - Bolsa de 830 € por mês + auxílio instalação + passagem aérea Lucas Costa Amaro - Bolsista do projeto com o MP - Um artigo submetido para evento nacional e outro artigo submetido para evento internacional na China Universidade de Brasília Laboratório de Processamento de Sinais em Arranjos 13 Ambiente internacional de trabalho (1) Kefei Liu (disponível) - Doutorando da Honk Kong City University - Área de trabalho: Processamento de sinais em arranjos - [email protected] Antonio Rubio Serrano (disponível) - Mestrando da Universidade Politécnica da Catalunya - Área de trabalho: Análise preditiva - [email protected] Stefanie Schwarz (de volta para a Alemanha desde 01/03/2012) - Mestranda da Universidade Técnica de Munique - Área de trabalho: Processamento de sinais em arranjos - Dois artigos: um com o Luiz F. de A. Gadêlha e outro com o Kefei Liu Universidade de Brasília Laboratório de Processamento de Sinais em Arranjos 14 Ambiente internacional de trabalho (2) Lisa Julia Nebel (a partir de Outubro de 2012) - Mestranda da Freie Universitaet Berlin - Área de trabalho: Cálculo tensorial Markus Schmid (a partir de Julho de 2012) - Graduando da Hochschule für angewandte Wissenschaften Deggendorf - Área de trabalho: Processamento de sinais de áudio Universidade de Brasília Laboratório de Processamento de Sinais em Arranjos 15 Oportunidades Duas bolsas PIBIC disponíveis Interessados enviar CV e [email protected] histórico urgentemente Pesquisa como monitor de CE2/CEA Inscrições para a disciplina AASP oferecida no idioma inglês Universidade de Brasília Laboratório de Processamento de Sinais em Arranjos para 16 Tema na área de UAVs (1) Project title: Attitude Estimation for Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) via Multiple Antennas Description: In this work, the students should implement a circuit to estimate the attitude of an UAV via an antenna array. Advisors: João Paulo C. L. da Costa Luiz Fernando and Herlandson [email protected] Universidade de Brasília Laboratório de Processamento de Sinais em Arranjos 17 Tema na área de UAVs (2) Project title: Radioaltimeter for Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) via Multiple Antennas Description: In this work, the students should implement a circuit to estimate the altitude of a UAV and its ground surface using an antenna array. Advisors: João Paulo C. L. da Costa Arthur and Ronaldo [email protected] Universidade de Brasília Laboratório de Processamento de Sinais em Arranjos 18 Tema na área de Robotics (1) Project title: Guidance of a Robot via an Antenna Array Description: In this work, the students should implement a circuit of guidance for a Robot using an antenna array. Advisors: João Paulo C. L. da Costa Ana and Marcela [email protected] Universidade de Brasília Laboratório de Processamento de Sinais em Arranjos 19 Tema na área de Eco2Box (1) Project title: Pulse-based Electrical Network Sounder for Loads Estimation Description: In this work, the students should implement a circuit that can estimate the load of a electrical network via the analysis of pulses. Advisors: João Paulo C. L. da Costa Ramon Martinelli (to be confirmed) [email protected] Universidade de Brasília Laboratório de Processamento de Sinais em Arranjos 20 Tema na área de Audio Signal Processing(1) Project title: Improving the audio quality via a microphone array Description: In this work, the students should understand our microphone array circuit and propose how to improve the audio quality by combining all the acquired sounds. Advisors: João Paulo C. L. da Costa Ricardo Kehrle [email protected] Universidade de Brasília Laboratório de Processamento de Sinais em Arranjos 21 Provas Preparação através de slides das aulas; livros [2] e [3] • principalmente com os exercícios recomendados Universidade de Brasília Laboratório de Processamento de Sinais em Arranjos 22 Ementa de Sistemas Digitais 2 Flip-flops Máquinas de Estado Síncronas Máquinas de Estado Assíncronas Registradores e Contadores Memória Controladores Programáveis (sequenciadores) Microcontroladores: 8051 Universidade de Brasília Laboratório de Processamento de Sinais em Arranjos 23 Ementa de Arquitetura de Processadores Digitais Microcontroladores - Família MCS-51 Processadores 8086 e sua evolução Arquitetura do PC Memórias Barramento ISA, endereçamento Interfaces usando interrupção e DMA Temporização do sistema Portas paralela e serial Porta USB Universidade de Brasília Laboratório de Processamento de Sinais em Arranjos 24 Link: final de SD2 e início de APD Revisão do 8051 Universidade de Brasília Laboratório de Processamento de Sinais em Arranjos 25 Núcleo básico do 8051 Universidade de Brasília Laboratório de Processamento de Sinais em Arranjos 26 As quatro áreas de endereçamento do 8051 Universidade de Brasília Laboratório de Processamento de Sinais em Arranjos Arquitetura típica do 8051 PSEN em nível baixo, então ROM externa é habilitada. Universidade de Brasília Laboratório de Processamento de Sinais em Arranjos Divisão da RAM interna Universidade de Brasília Laboratório de Processamento de Sinais em Arranjos Subdivisões da metade inferior da RAM interna Universidade de Brasília Laboratório de Processamento de Sinais em Arranjos Mapeamento dos bancos de registrados Universidade de Brasília Laboratório de Processamento de Sinais em Arranjos Numeração dos bits de um byte Universidade de Brasília Laboratório de Processamento de Sinais em Arranjos 128 bits mapeados na área 128 lower Universidade de Brasília Laboratório de Processamento de Sinais em Arranjos Registradores para funções especiais (SFR) Acessíveis bit a bit Universidade de Brasília Laboratório de Processamento de Sinais em Arranjos 128 bits mapeados nos SFR Universidade de Brasília Laboratório de Processamento de Sinais em Arranjos 128 bits mapeados nos SFR Universidade de Brasília Laboratório de Processamento de Sinais em Arranjos PSW Universidade de Brasília Laboratório de Processamento de Sinais em Arranjos Arquivo MOD51: Lab APD O arquivo MOD51 possui as definições dos registradores! Para chamar o MOD51, basta digitar na primeira linha do código: $mod51 Universidade de Brasília Laboratório de Processamento de Sinais em Arranjos
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