Systemy Mikroelektroniczne

Katedra Systemów Mikroelektronicznych Kierownik Katedry:

dr hab. inż. Piotr Płotka

pokój 301 tel. 058 347 16 34

Oferta dydaktyczna profilu i specjalności• W ramach profilu i specjalności Systemy Mikroelektroniczne uczymy projektowania mikroelektronicznych

systemów programowalnych i wbudowanych, zastosowań FPGA i mikroprocesorów, analogowych i cyfrowych układów scalonych ASIC, systemów czasu dyskretnego, systemów cyfrowego przetwarzania sygnałów. Zgodnie z oczekiwaniami przyszłych pracodawców, absolwenci poznają inżynierskie aspekty projektowania sprzętu i oprogramowania oraz nowoczesne oprogramowanie CAD, takie jak CADENCE, VHDL, Verilog, Spice.

Przedmioty profilu:

• Mikroelektroniczne systemy programowalne

• Zastosowania FPGA i CPLD w systemach CPS

• Systemy czasu dyskretnego

• Projektowanie układów ASIC

• Analogowe układy scalone

Przedmioty specjalności:

• Mikroelektroniczne systemy wbudowane

• Programowalne układy System on Chip

• Zastosowania procesorów sygnałowych

• Zintegrowanie sieci sensorowe

• Projektowanie układów VLSI

• Systemy MEMS

• Technika zintegrowanych układów dla sieci komputerowych

• Projektowanie układów scalonych dla systemów komunikacji bezprzewodowej

• Filtry scalone czasu ciągłego

Zasoby Katedry

• 3 laboratoria z nowoczesnym sprzętem komputerowym i pomiarowym

• Pierwsze na świecie laboratorium certyfikowane firmy Cadence • Płytki prototypowe i uruchomieniowe

• Systemy CAD: Cadence, Xilinx, Magic, Cypress, Analog Devices

• Emulatory i programatory

Układy SoC zawierają:

• programowalne bloki analogowe • programowalne bloki cyfrowe

• procesor ARMTM Cortex-M

Dostępne w Katedrze: • układy rozwojowe Cypress PSoC5LP

• układy Microsemi SmartFusion A2F

• IDE PSoC Creator

• system RTOS

Programowalne układy System-On-Chip

Studenci realizują następujące zadania podczas laboratorium:

• Utworzenie platformy sprzętowej dla systemu

• Uruchomienie systemu RTOS Xilkernel (zgodny z POSIX)

• Obliczenia wielowątkowe i pomiar czasu • Priorytety w programie wielowątkowym

• Wykorzystanie mutex'ów i semaforów

• Dynamiczna alokacja pamięci

• Kolejki wiadomości w programie wielowątkowym

Mikroelektroniczne Systemy Wbudowane

Źródło:Avnet

Analog Devices

Sharc ADSP 21161N

EZ-KIT Lite ADSP 21161N VisualDSP++4.5

Procesory sygnałowe

Źródło:Analog Devices

Omawiane zagadnienia:

• Architektura węzła sieci sensorowej

• Transceivery stosowane w systemach sensorowych

• Architektura sieci, warstwy sieci

• Adresowanie i nazwy w sieci

• Synchronizacja czasu

• Ustalanie pozycji węzłów w sieci

• Kontrola topologii sieci

• Algorytmy trasowania • Sieci sensorowe firmy Crossbow, system TinyOS

Zintegrowane Sieci Sensorowe

Układy scalone ASIC i VLSI

Systemy MEMS

Kierownik: dr hab. inż. Piotr Płotka, ad. z hab.

Nauczyciele akademiccy:

• prof. dr hab. inż. Stanisław Szczepański

• dr hab. inż. Grzegorz Blakiewicz, ad. z hab.

• dr inż. Marek Wójcikowski, ad. z hab. – zastępca kierownika katedry

• dr inż. Jacek Jakusz, st. wykł.

• dr inż. Waldemar Jendernalik, ad.

• dr inż. Miron Kłosowski, st. wykł.

• dr inż. Wiesław Kordalski, st. wykł.

• dr inż. Adrian Bekasiewicz, ad.

• dr inż. Maciej Kokot, ad.

• dr inż. Bogdan Pankiewicz, ad.

• dr inż. Anna Pieterenko-Dąbrowska, ad.

• dr inż. Sławomir Kozieł, prof. wiz.

• mgr inż. Łukasz Gołuński, as.

• mgr inż. Krzysztof Zwolski, as.

Pracownicy inżynieryjno-techniczni:

• Grażyna Ciesielska, sam.ref.

• mgr Justyna Barszcz, spec.

• Tomasz Nowosad, spec.

Doktoranci:

• mgr inż. Michał Sobaszek

• mgr inż. Kasper Wszołek

Kadra

Obszary działalności:

• realizacja różnych projektów np.: płytki rozwojowe, urządzenia z mikrokontrolerami i FPGA, modele zdalnie sterowane, ...

• kursy STM32 / ALTIUM / IC dla członków koła

• organizacja różnych imprez: Hackathon, konkurs CHIP, majówka, PFN, ...

• współpraca z firmami zewnętrznymi m.in. Satland, Altium

Studenckie koło naukowe Chip

sknchip.eti.pg.gda.pl

HACKATHON 2015HACKATHON 2015

Aktualnie realizowane w katedrze projekty naukowo badawcze:

• Efficient Modeling and Optimization Techniques for Solving Computationally Expensive Engineering Design Problems

• Methods of automatic synthesis of optimal compact cells for design of miniaturized microwave circuits

• Expedited design of compact microwave and RF structures

• Expedite EM-driven Multi-objective Antenna Design Using Surrogate-Based Optimization

W realizacji projektów katedralnych biorą udział studenci i doktoranci.

Badania naukowe

Przykład zakończonego projektu badawczo-rozwojowego: Projekt i realizacja zintegrowanych modułów sieci sensorowej w technologiach FPGA i ASIC do monitorowania środowiska i ruchu pojazdów w obszarach miejskich

• Sensory obrazu z w pełni równoległym przetwarzaniem.

• Charakteryzują się korzystnym stosunkiem mocy obliczeniowej do mocy pobieranej ze źródła zasilającego.

• Ekstremalnie niski pobór mocy. • Zastosowanie: kamery umieszczane w kapsułkach endoskopowych

(rysunek poniżej). Taka kapsułka po połknięciu przez pacjenta, przesuwa się

wzdłuż układu pokarmowego fotografując jego wnętrze. Analiza zdjęć z kapsułki pozwala na wczesną diagnostykę i wykrywanie groźnych schorzeń.

Badania w obszarze sensorów obrazu CMOS

Lens Batteries

& Power Unit

RF Transceiver

Digital Signal

Processor

CMOS Image Sensor

LED

Absolwenci specjalności są zatrudniani jako konstruktorzy i menadżerowie grup zajmujących się projektowaniem i realizacją wysoko zaawansowanych systemów sprzętowo - programowych w firmach polskich i zagranicznych, takich jak:

Współpraca z otoczeniem

• INTEL TECHNOLOGY POLAND

• INTEL IRLANDIA

• PHILIPS • SiGe Semiconductor

• SYNOPSIS

• ALDEC / ALATEK

• SATEL

• DGT

• VECTOR

• FLEXTRONIX

• JABIL

• LG

• ADB

• RADMOR

• CTM GDYNIA

• ADVA Optical Networking

• SiGarden

• SoftCom

• Strona Katedry:

http://eti.pg.edu.pl/katedra-systemow-mikroelektronicznych

• Laboratorium Programowalnych Układów Cyfrowych

http://www.ue.eti.pg.gda.pl/fpgalab/

• Katedralne Laboratorium Badawcze, Laboratorium Komputerowego Projektowania Układów Scalonych

http://www.ue.eti.pg.gda.pl/~bpa/lab_klb/klb

• Sieć Akademicka CADENCE

http://eti.pg.edu.pl/katedra-systemow-mikroelektronicznych/siec-akademicka-cadence1

• Studenckie Koło Naukowe Chip

sknchip.eti.pg.gda.pl

Dodatkowe informacje