@phdthesis{Led{\"u}c2021, type = {Master Thesis}, author = {Led{\"u}c, Philipp}, title = {Erweiterung feldprogrammierbarer Bausteine um eine PCI Express Schnittstelle als Schl{\"u}sseltechnologie zur Vernetzung digitaler Systeme und k{\"u}nstlicher Intelligenz}, doi = {10.26205/opus-3076}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-30760}, pages = {199}, year = {2021}, abstract = {In dieser Masterthesis wird die Entwicklung eines PIPE IP-Cores als erster Entwicklungsschritt hin zu einem PCI Express Soft Core f{\"u}r die FPGA-basierte Implementierung beschrieben. Der Entwicklungsansatz hat zum Ziel, FPGAs mit integriertem Serializer/Deserializer (SerDes) auf den Einsatz in hardware{\"u}begreifenden Systemen der K{\"u}nstlichen Intelligenz (KI) vorzubereiten. Die Entwicklung basiert hierbei auf der FPGA-Produktfamilie GateMateTM des deutschen Unternehmens Cologne Chip AG. Allerdings versteht sich die Entwicklung als allgemeing{\"u}ltiger Ansatz, der auch anderen FPGA-Herstellern die Herangehensweise an die Thematik erleichtern und helfen soll, den notwendigen Entwicklungsaufwand abzusch{\"a}tzen und wenn m{\"o}glich zu verringern.}, language = {de} } @phdthesis{Jung2023, type = {Master Thesis}, author = {Jung, Richard}, title = {Radiation Qualification of the Cologne Chip GateMate A1 FPGA}, doi = {10.26205/opus-3364}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-33643}, pages = {118}, year = {2023}, abstract = {In this thesis, the radiation sensitivity of the novel Cologne Chip GateMate A1 field-programmable gate array (FPGA) is evaluated. An initial introduction of radiation mechanisms and their effects on electronics is given, followed by a brief overview of radiation test standards. The common elements present in FPGAs are discussed, which is followed by details of the GateMate FPGA device and a description of the software design flow. Afterwards, the development of a purpose-built printed circuit board (PCB) for radiation tests with the GateMate FPGA is detailed. Four components of the GateMate have been tested during three radiation campaigns, as well as a benchmark circuit to compare the radiation performance of the GateMate with other FPGAs tested at the European Organization for Nuclear Research (CERN). The test architecture consists of the device under test (DUT) FPGA and a TESTER FPGA whose task is to provide inputs to the DUT and record its response. The DUT and TESTER designs developed for all tests are discussed in detail. Finally, the results obtained during the irradiation campaigns are presented, showing that the GateMate FPGA performs similarly to other FPGAs using the same process technology. Only the benchmark test was not finalized, as implementation problems prevented its completion in the given time frame. The thesis concludes with a comprehensive summary and outlook.}, language = {en} } @phdthesis{Carpisan2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Carpisan, {\"U}mm{\"u}han}, title = {Programmierung eines ESP32-Mikrocontrollers zur {\"U}berwachung einer Batteriespannung {\"u}ber die LoRaWAN Funktechnologie}, doi = {10.26205/opus-3326}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-33268}, pages = {100}, year = {2022}, abstract = {Im Rahmen dieser Abschlussarbeit wird die Kommunikation in LoRaWAN Funktechnologie getestet. Der Fokus ist hier die Programmierung eines ESP32- Mikrocontrollers, der LoRaWAN-Kommunikationsf{\"a}hig ist und Spannungswerte an einer Batterie {\"u}berwacht. Dabei erm{\"o}glicht es die Programmierung des ESP32, die Nutzdaten an einen Netzwerkserver zu senden. Der Abruf der Informationen erfolgt {\"u}ber einen Internetzugriff auf den Netzwerkserver. Zum Test wurde ein Labornetzger{\"a}t und eine Leiterplatte benutzt. Hierbei wurde die Spannung {\"u}ber einen ADC eingelesen und {\"u}ber LoRaWAN an den Netzwerkserver weitergeleitet.}, language = {de} } @phdthesis{Beer2021, type = {Master Thesis}, author = {Beer, Aaron}, title = {Implementierung eines bayesschen Algorithmus zur Optimierung von Syntheseergebnissen}, doi = {10.26205/opus-3114}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-31146}, pages = {187}, year = {2021}, abstract = {Die vorliegende Masterthesis beschreibt die Implementierung eines bayesschen Algorithmus zur Optimierung von Syntheseergebnissen. Zu Beginn wird eine Einleitung in die Synthese digitaler Schaltungen sowie aller f{\"u}r die Optimierung relevanten Parameter gegeben. Das Liberty-Format zur Beschreibung von Zellbibliotheken wird erl{\"a}utert und die f{\"u}r die Optimierung erstellte Zellbibliothek imes_cc wird vorgestellt. Daraufhin wird die Synthese von Testschaltungen unter Einbezug der Bibliothek mithilfe eines automatisierten Arbeitsablaufs vorgestellt. Hierbei werden Timing-, Area-, und Power-Parameter zur Beurteilung der synthetisierten Netzliste aus den erstellten Reports herausgelesen und vergleichend dargestellt. Die Implementierung des Algorithmus auf Basis des Scikit-Optimize-Moduls wird daraufhin erl{\"a}utert und die erzielten Optimierungen anhand der Testschaltungen dargestellt.}, language = {de} } @phdthesis{Eroglu2023, type = {Bachelor Thesis}, author = {Eroglu, Oguz}, title = {Entwurf von Leiterplatten f{\"u}r die Versorgung und Auslesung eines optischen Winkelgebers}, doi = {10.26205/opus-3352}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-33527}, pages = {66}, year = {2023}, abstract = {Diese Bachelorarbeit beschreibt den Entwurf von Leiterplatten mit Altium Designer f{\"u}r die Auslesung eines Poldi- Sensors. Die Leiterplatte aus der Betrieblichen Praxis, auf der die Spannungsversorgung des Sensorsystems implementiert wurde, wurde {\"u}berarbeitet und es wurden zwei Auslesekan{\"a}le der Poldi Platine implementiert und getestet. F{\"u}r die Ausg{\"a}nge der Spannungsversorgung auf der ersten Platine werden Terminalbl{\"o}cke verwendet. Die neu entworfenen Leiterplatten mit den Auslesekan{\"a}len des Poldi- Sensors k{\"o}nnen damit verbunden werden, um versorgt zu werden.}, language = {de} } @phdthesis{Biermann2023, type = {Bachelor Thesis}, author = {Biermann, Raphael}, title = {Entwicklung eines Software-Systems zur Automatisierung der Assertion-Generation f{\"u}r die Verifikation eines Memory-Built-In-Self-Tests mithilfe einer Beschreibungssprache f{\"u}r Memory-Testalgorithmen}, doi = {10.26205/opus-3394}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-33948}, pages = {76}, year = {2023}, abstract = {Memory-Testalgorithmen k{\"o}nnen in einer abstrakten Beschreibungssprache beschrieben werden, dessen Grammatik jedoch nicht ausreicht, um Scrambling im Memory zu be- r{\"u}cksichtigen. Nach einer Grammatikerweiterung k{\"o}nnen Properties in der Hardware- Verifikationssprache SystemVerilog-Assertions aus dieser Beschreibung formuliert werden, die f{\"u}r eine Verifikation des Verhaltens des Memory-Interfaces eines Memory-Built-In- Self-Tests geeignet sind. Die Properties werden verwendet, um ein gegebenes Design zu verifizieren. In der Simulation werden Abweichungen von der urspr{\"u}nglichen Spezifikation der Testalgorithmen erkannt. Es werden Konzepte f{\"u}r die Automatisierung der Generierung von Properties erarbeitet, die anschließend in einem Software-System implementiert werden. Das Software-System unterst{\"u}tzt die Generierung von Assertions f{\"u}r March, SCAN und MATS Algorithmen mit beliebiger L{\"a}nge, sowie einige Checkerboard und Initialisierungsalgorithmen, bei de- nen Scrambling ber{\"u}cksichtigt werden muss. Abschließend werden n{\"o}tige {\"A}nderungen der Softwarearchitektur und Grammatik diskutiert, welche die Unterst{\"u}tzung weiterer Test- algorithmen erm{\"o}glichen.}, language = {de} } @phdthesis{Koers2024, type = {Master Thesis}, author = {Koers, Lars}, title = {Setup of test environments based on a Xilinx Zynq SoC for measuring the leakage current and for radiation qualifcation of SRAM based FPGAs}, doi = {10.26205/opus-3803}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-38039}, pages = {136}, year = {2024}, abstract = {This thesis discusses the development of test environments using Xilinx Zynq System on Chip (SoC) for measuring leakage currents and radiation qualification of Static Random Access Memory (SRAM) based Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) at European Organisation for Nuclear Research (CERN). The effects of radiation on electronic components are explained, followed by an introduction to the FPGAs used. The GateMate FPGAs leakage current is measured in its application area with respect to temperature and core voltages. A comparable testing environment is used from the tester to the tested device, as it will later be used at CERN. The GateMate is being prepared in this setup for the finalization of radiation qualification at CERN, to be transferred later. For this purpose, the basic tests are explained and the outstanding tests are then carried out. The Lattice iCE40 UltraLite FPGA is used in an initial application test to determine its suitability for further radiation qualification tests at CERN. The analysis and presentation of the test results are followed by a summary and outlook.}, language = {en} } @phdthesis{Noss2024, type = {Bachelor Thesis}, author = {Noss, Julian}, title = {Phasenstrommessung in der Antriebstechnik mittels Sigma-Delta Analog Digital Wandlung}, doi = {10.26205/opus-3798}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-37984}, pages = {82}, year = {2024}, abstract = {In dieser Arbeit wird die Entwicklung einer Filterstruktur in VHDL zur Auswertung eines Sigma-Delta gewandelten Signals dokumentiert. Daf{\"u}r werden Funktionsweise, Aufbau und Verwendung des Modulators und des Filters dargestellt. Zur {\"U}berpr{\"u}fung wird der Filter sowohl simuliert als auch auf einem Arty Z7 FPGA Board ausgef{\"u}hrt und der Ausgang {\"u}ber einen DAC mit einem Oszilloskop gemessen.}, language = {de} }