TY - THES U1 - Bachelor Thesis A1 - Thabti, Amine T1 - Entwicklung eines synchronen stromgeführten DC/DC-Abwärtswandlers für eine Wandlung von 3.3 V auf 1.2 V bei einem Laststrom von 0,6 A N2 - Zusammenfassend kann gesagt werden, dass eine umfassende Untersuchung und Analyse eines Abwärtswandlers im Kontext eines Regelkreises wichtige Erkenntnisse über seine Leistungsfähigkeit, Stabilität und Zuverlässigkeit liefern kann. Die Auswahl der richtigen Komponenten wie Spulen, Kondensatoren und Widerstände sowie die optimale Einstellung der Regelparameter sind entscheidend, um die gewünschte Ausgangsspannung mit minimaler Welligkeit und hohem Wirkungsgrad zu erreichen. Die Durchführung von AC-Analysen, insbesondere im Bode-Diagramm, ermöglicht eine genaue Abschätzung des Amplituden- und hasenverhaltens des Regelkreises. Dabei ist die Phasenreserve ein entscheidender Faktor für die Stabilität des Systems. Eine ausreichende Phasenreserve stellt sicher, dass der Regelkreis auf Änderungen reagieren kann, ohne in instabile Zustände zu geraten. Ein stabiler Regelkreis ist für eine zuverlässige Leistung und eine effektive Regelung unerlässlich. Insgesamt verdeutlicht die Analyse des Abwärtswandlers als Teil eines Regelkreises die komplexen Zusammenhänge zwischen den elektrischen Komponenten, den Regelparametern und der Systemstabilität. Durch eine sorgfältige Abstimmung und Optimierung dieser Parameter können robuste und zuverlässige Stromversorgungslösungen entwickelt werden, die den Anforderungen eines breiten Anwendungsspektrums gerecht werden. Darüber hinaus bietet die stromgeführte Regelung im Vergleich zur spannungsgeführten Regelung mehrere Vorteile. Sie ermöglicht eine verbesserte Stabilität, eine bessere Dynamik und eine geringere Empfindlichkeit gegenüber Laständerungen. In einigen Anwendungen kann die stromgeführte Regelung auch einfacher zu implementieren sein. Y2 - 2024 UN - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-38065 U6 - https://doi.org/10.26205/opus-3806 DO - https://doi.org/10.26205/opus-3806 SP - 65 S1 - 65 ER - TY - THES U1 - Master Thesis A1 - Koers, Lars T1 - Setup of test environments based on a Xilinx Zynq SoC for measuring the leakage current and for radiation qualifcation of SRAM based FPGAs N2 - 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. N2 - Diese Arbeit behandelt die Entwicklung von Testumgebungen mit einem Xlinix Zynq SoC zur Messung von Leckströmen sowie der Strahlenqualifizierung von SRAM basierten FPGAs am CERN. Zunächst werden die Effekte von Strahlung sowie deren Wirkung auf elektronische Komponenten erläutert. Anschließend wird eine Einführung in die verwendeten FPGAs gegeben. In der Durchführung wird der Leckstrom des GateMate FPGAs in seinem Einsatzbereich hinsichtlich Temperatur und Core-Spannungen gemessen. Es wird eine Testumgebung mit ähnlichen Verbindungen zwischen Tester und Testgerät verwendet, wie sie später bei Bestrahlungsstudien am CERN Anwendung findet. Der GateMate wird in diesem Setup für die Finalisierung der Strahlenqualifikation vorbereitet, um die spätere Inbetriebnahme am CERN zu beschleunigen. Dazu werden die Tests grundlegend erläutert und die noch ausstehenden im Anschluss durchgeführt. Der Lattice iCE40 UltraLite FPGA wird in einem ersten Applikationstest eingesetzt, um seine Eignung für weitere Tests zur Strahlenqualifikation am CERN zu bestimmen. Die Ergebnisse aller durchgeführten Tests werden ausgewertet und dargestellt. Abschließend wird eine Zusammenfassung mit Ausblick präsentiert. Y2 - 2024 UN - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-38039 U6 - https://doi.org/10.26205/opus-3803 DO - https://doi.org/10.26205/opus-3803 SP - 136 S1 - 136 ER - TY - THES U1 - Bachelor Thesis A1 - Noss, Julian T1 - Phasenstrommessung in der Antriebstechnik mittels Sigma-Delta Analog Digital Wandlung N2 - In dieser Arbeit wird die Entwicklung einer Filterstruktur in VHDL zur Auswertung eines Sigma-Delta gewandelten Signals dokumentiert. Dafür werden Funktionsweise, Aufbau und Verwendung des Modulators und des Filters dargestellt. Zur Überprüfung wird der Filter sowohl simuliert als auch auf einem Arty Z7 FPGA Board ausgeführt und der Ausgang über einen DAC mit einem Oszilloskop gemessen. Y2 - 2024 UN - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-37984 U6 - https://doi.org/10.26205/opus-3798 DO - https://doi.org/10.26205/opus-3798 SP - 82 S1 - 82 ER - TY - THES U1 - Bachelor Thesis A1 - Samdouni, Fouzya T1 - Realisierung einer UART zur CAN Kommunikationsbrücke mit Hilfe eines STM32 ARM Microcontrollers N2 - Diese Bachelorarbeit beschäftigte sich mit der Realisierung einer UART-zu-CAN-Kommunikationsbrücke mithilfe eines STM32L476RG ARM Mikrocontrollers. Ziel des Projekts war es, die Kommunikation zwischen zwei PCs und zwei Mikrocontrollern über UART und CAN zu ermöglichen. Die Arbeit umfasste die physische Verbindung der Komponenten, die Programmierung der Mikrocontroller mit Hilfe von STMCubeIDE und CubeMX sowie die Erstellung einer Benutzeroberfläche mit Qt Creator. Die CAN-Protokolleinheit im STM32L476RG Mikrocontroller spielte eine zentrale Rolle in diesem Projekt. Sie ermöglichte die CAN-Kommunikation nach erfolgreicher Konfiguration. Durch die Überwachung der Signale über ein Oszilloskop konnte die ordnungsgemäße Datenübertragung festgestellt werden. Die Arbeit präsentiert die Konfiguration der UART- und CAN-Schnittstellen sowie die Implementierung von Kommunikationsprotokollen, um Nachrichten zwischen den PCs und Mikrocontrollern auszutauschen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Kommunikationsbrücke erfolgreich realisiert wurde und die Datenübertragung zuverlässig funktioniert. Diese Arbeit liefert somit einen wertvollen Beitrag zur Entwicklung von Kommunikationslösungen in eingebetteten Systemen und zeigt, wie Mikrocontroller effektiv für die Realisierung von Kommunikationsbrücken eingesetzt werden können. Dieses Projekt eröffnet Möglichkeiten für zukünftige Anwendungen, bei denen die Vernetzung von Mikrocontrollern und PCs erforderlich ist. N2 - This bachelor's thesis focused on the implementation of a UART-to-CAN communication bridge using an STM32L476RG ARM microcontroller. The project aimed to enable communication between two PCs and two microcontrollers via UART and CAN. The work included the physical connection of the components, programming the microcontrollers using STMCubeIDE and CubeMX, and creating a user interface with Qt Creator. The CAN protocol unit in the STM32L476RG microcontroller played a central role in the communication after successful configuration. By monitoring signals on the oscilloscope proper data transmission has been ensured. The thesis presents the configuration of the UART and CAN interfaces and the implementation of communication protocols to exchange messages between the PCs and microcontrollers. The results demonstrate the successful realization of the communication bridge, with reliable data transmission. This work, therefore, makes a valuable contribution to the development of communication solutions in embedded systems, demonstrating how microcontrollers can effectively realize communication bridges. This project opens avenues for future applications where networking microcontrollers and PCs is necessary. KW - Qt Creator KW - communication bridge KW - can KW - uart KW - stm32 KW - kommunikationsbrücke Y2 - 2023 UN - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-37664 U6 - https://doi.org/10.26205/opus-3766 DO - https://doi.org/10.26205/opus-3766 SP - 79 S1 - 79 ER - TY - THES U1 - Bachelor Thesis A1 - Matekeu Fokwa, Oriane T1 - Auslesung und Steuerung eines Oszilloskops mit SCPI-Befehlen über Ethernet unter Verwendung der LXI-Bibliothek N2 - Die Fernsteuerung und Datenerfassung von Oszilloskopen über Ethernet ist ein relevantes Thema für die Optimierung von Messaufbauten. Das Ziel dieses Projekts besteht darin, eine benutzerfreundliche Anwendung zu entwickeln, die es ermöglicht, ein Oszilloskop über Ethernet anzusteuern und Messdaten abzurufen. Um dieses Ziel zu erreichen, sind mehrere Schritte erforderlich. Zunächst wird eine virtuelle Maschine mit der Linux-Distribution Ubuntu eingerichtet. Anschließend wird die Entwicklungsumgebung Qt Creator installiert. Weiterhin wird die Bibliothek LXI (LAN eXtensions for Instrumentation) [4] installiert. Schließlich werden die Programmiersprache C und die SPCI (Standard Commands for Programmable Instruments [10]) -Befehlsdefinitionen in Qt Creator verwendet, um die gewünschte Aufgabe auszuführen. Der entwickelte Code wird getestet, indem das Oszilloskop über Ethernet mit der virtuellen Maschine verbunden wird. Am Ende dieses Projekts wird es möglich sein, verschiedene Daten eines Referenzsignals automatisch und aus der Ferne zu messen. Dies ermöglicht die flexible Fernsteuerung und Datenabfrage von Oszilloskopen über ein Netzwerk, wodurch eine effiziente Erfassung und Analyse von Messdaten ermöglicht wird. Y2 - 2023 UN - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-37454 U6 - https://doi.org/10.26205/opus-3745 DO - https://doi.org/10.26205/opus-3745 SP - 64 S1 - 64 ER - TY - THES U1 - Bachelor Thesis A1 - Tas, Yunus T1 - Härtung eines KI Hardware Beschleunigers gegen strahleninduzierte Bitfehler N2 - In dieser Arbeit wird die Strahlenhärtung eines KI Hardware Beschleunigers beschreiben, in dem das Design mit dem Triple Modular Redundancy Generator Toolset (TMRG) vollständig tripliziert wird. Anschließend wird das triplizierte Design mit einer statischen und einer dynamischen Verifikation auf die korrekte Art der Triplizierung und seiner Funktionsweise untersucht. Zuletzt werden Simulationen mit drei verschiedenen Injektionstypen durchgeführt, in dem die tatsächliche Funktion der Voter durch Injektion von Single Event Upsets geprüft wird. N2 - In this work, the radiation hardening of an AI hardware accelerator is described in which the design is fully triplicated using the Triple Modular Redundancy Generator Toolset (TMRG). Then, the triplicated design is examined with a static and a dynamic approach to verify the correct way of triplicating and its operation. Finally, simulations with three different injection types are performed, in which the actual function of the voter is tested by injecting single event upsets. Y2 - 2023 UN - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-37271 U6 - https://doi.org/10.26205/opus-3727 DO - https://doi.org/10.26205/opus-3727 SP - 71 S1 - 71 ER - TY - THES U1 - Bachelor Thesis A1 - Boukhriss, Ihssen T1 - Entwurf eines Aufsteckmoduls für ein STM32 Nucleo Mikrocontroller Board mit einem 3,3V und 1,2V CAN-Transceiver N2 - Das hochgeladene Dokument ist ein Bericht zur Bachelorarbeit. Der Bericht dokumentiert die Erstellung sowie die Bearbeitung des Projekts, wobei am Ende die Ergebnisse gegeben und diskutiert werden. Y2 - 2023 UN - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-36932 U6 - https://doi.org/10.26205/opus-3693 DO - https://doi.org/10.26205/opus-3693 SP - 62 S1 - 62 ER - TY - THES U1 - Bachelor Thesis A1 - Smaalia, Mohamed Mansour T1 - Programmierung eines STM32-Mikrocontrollers als steuerbares Spannungsmessgerät mit SCPI-Schnittstelle N2 - Ziel dieser Bachelorarbeit ist es, einen Mikrocontroller mit integriertem A/D-Wandler so zu konfigurieren, dass er als Spannungsmessgerät verwendet werden kann, welches mit SCPI-Befehlen gesteuert werden kann. In diesem Projekt wird das STM32L476 Nucleo Board mit acht unabhängigen ADC Kanälen verwendet. Zur Kommunikation mit dem Board und zum Testen der Programmierung des Mikrocontrollers wurde eine Qt-Applikation entwickelt. Die Qt-Anwendung sendet einen Befehl an den Mikrocontroller. Der Mikrocontroller empfängt den Befehl und auf Basis dieses Befehls wird der entsprechende entsprechende Anweisung ausgeführt. Y2 - 2023 UN - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-36698 U6 - https://doi.org/10.26205/opus-3669 DO - https://doi.org/10.26205/opus-3669 SP - 80 S1 - 80 ER - TY - THES U1 - Bachelor Thesis A1 - Biermann, Raphael T1 - Entwicklung eines Software-Systems zur Automatisierung der Assertion-Generation für die Verifikation eines Memory-Built-In-Self-Tests mithilfe einer Beschreibungssprache für Memory-Testalgorithmen N2 - Memory-Testalgorithmen können in einer abstrakten Beschreibungssprache beschrieben werden, dessen Grammatik jedoch nicht ausreicht, um Scrambling im Memory zu be- rücksichtigen. Nach einer Grammatikerweiterung können Properties in der Hardware- Verifikationssprache SystemVerilog-Assertions aus dieser Beschreibung formuliert werden, die für 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 ursprünglichen Spezifikation der Testalgorithmen erkannt. Es werden Konzepte für die Automatisierung der Generierung von Properties erarbeitet, die anschließend in einem Software-System implementiert werden. Das Software-System unterstützt die Generierung von Assertions für March, SCAN und MATS Algorithmen mit beliebiger Länge, sowie einige Checkerboard und Initialisierungsalgorithmen, bei de- nen Scrambling berücksichtigt werden muss. Abschließend werden nötige Änderungen der Softwarearchitektur und Grammatik diskutiert, welche die Unterstützung weiterer Test- algorithmen ermöglichen. N2 - Memory test algorithms can be described in an abstract description language, but its grammar is not sufficient to take scrambling in memory into account. After a grammar extension, properties in the hardware verification language SystemVerilog-Assertions can be formulated from this description, which are suitable for verifying the behaviour of the memory interface of a memory built-in self-test. The properties are used to verify a given design. In the simulation, deviations from the original specification of the test-algorithms are detected. Concepts are developed for automating the generation of properties, which are then imple- mented in a software system. The software system supports the generation of assertions for March, SCAN and MATS algorithms of arbitrary length, as well as some checkerboard and initialisation algorithms where scrambling has to be considered. Finally, necessary changes to the software architecture and grammar are discussed to enable the support of other test algorithms. KW - MBIST KW - Verifikation KW - SystemVerilog KW - Assertions KW - SVA Y2 - 2023 UN - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-33948 U6 - https://doi.org/10.26205/opus-3394 DO - https://doi.org/10.26205/opus-3394 SP - 76 S1 - 76 ER - TY - THES U1 - Bachelor Thesis A1 - Schreiter, Lucas T1 - Konzepte zur Steigerung der Resilienz gegenüber strahleninduzierten Logikfehlern des MOPS-HUB FPGA Entwurfs im Kontrollsystem des ATLAS Pixeldetektors N2 - Diese Arbeit beschäftigt sich mit zwei Konzepten zur Steigerung der Resilienz gegenüber strahleninduzierten Logikfehlern des MOPS-HUB FPGA Entwurfs im Kontrollsystem des ATLAS Pixeldetektors am CERN. Um die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Detektordaten zu gewährleisten, müssen die elektronischen Systeme robust und fehlertolerant gegenüber einer strahlenbelasteten Umgebung sein. Zum einen wird die Möglichkeit der partiellen Rekonfiguration von Xilinx FPGAs als Methode zur Fehlerbereinigung des FPGA Konfigurationsspeichers näher vorgestellt. Es wurde ein Testentwurf und ein Programm zur teilweisen Rekonfiguration des FPGA aus der Anwenderlogik heraus mittels ICAP entwickelt. Als zweites Konzept wurde sich mit der Anwendung von TMR auf den MOPS-HUB Entwurf beschäftigt. Es wurden Tools entworfen, welche den manuellen Aufwand der Implementierung von TMR reduzieren und bei der Validierung unterstützen. N2 - This work deals with two concepts for increasing the resilience to radiation-induced logic errors of the MOPS-HUB FPGA design in the control system of the ATLAS pixel detector at CERN. To ensure the accuracy and reliability of the detector data, the electronic systems must be robust and fault-tolerant to a irradiated environment. Firstly, the possibility of partial reconfiguration of Xilinx FPGAs is presented in more detail as a method to correct errors in the FPGA configuration memory. A test design and a program for partial reconfiguration of the FPGA from the user logic using ICAP was developed. As a second concept, the implementation of TMR on the MOPS-HUB design. Tools were designed that reduce the manual effort of implementing TMR and support validation. Y2 - 2023 UN - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-33932 U6 - https://doi.org/10.26205/opus-3393 DO - https://doi.org/10.26205/opus-3393 SP - 80 S1 - 80 ER -