Розроблення та дослідження HDL - моделей гетерогенних мікросистем
Автор: Вічковський Владислав Іванович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Інформаційні технології проектування
Інститут: Інститут комп'ютерних наук та інформаційних технологій
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Вічковський В.І., Головатий А.І. (керівник). Розроблення та дослідження HDL – моделей гетерогенних мікросистем. Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2023. Розширена анотація. Магістерська дипломна робота присвячена розробці HDL - моделей гетерогенних мікросистем. В роботі описано технологію МЕМС, розглянуто МЕМС - пристрої і сфери їх застосування. Проведено огляд ПЗ для проектування та моделювання гетерогенних мікросистем (МЕМС). Розроблено математичне забезпечення для підсистеми автоматизованого проектування гетерогенних мікросистем, а саме: розроблено математичні моделі ємнісного МЕМС – акселерометра, МЕМС - акселерометра гребінчастої конструкції, п’єзорезистивного МЕМС – акселерометра, мікроакселерометра мембранного типу, електротеплового мікроактюатора [1-4]. Створено HDL - моделі гетерогенних мікросистем, що включають Verilog-AMS модель ємнісного МЕМС – акселерометра гребінчастої конструкції, VHDL-AMS модель п’єзорезистивного МЕМС – акселерометра, VHDL-AMS модель мікроакселерометра мембранного типу з дельта-сигма АЦП [5-7]. Створені HDL - моделі дають можливість моделювати поведінку і проводити аналіз МЕМС – пристроїв на функціонально-логічному рівні проектування. Досліджено поведінкові моделі гетерогенних мікросистем та проведено аналіз отриманих результатів з допомогою спеціалізованого програмного забезпечення hAMSter та SMASH Mixed-Signal Simulator [8]. Об’єкт дослідження – процес проектування та моделювання гетерогенних мікросистем. Предмет дослідження – математичні та HDL - моделі для автоматизованого проектування гетерогенних мікросистем. Мета дослідження – розроблення та дослідження математичних та HDL - моделей гетерогенних мікросистем (МЕМС). Магістерська кваліфікаційна робота виконана за тематикою кафедри, яка стосується проектування і моделювання МЕМС. Виконано апробацію матеріалів магістерського дослідження на міжнародній конференції CADMD’2023 (“САПР у проектуванні машин: задачі впровадження та навчання”, 26 - 28 жовтня, Супрасль, Польща). За результатами проведення конференції опубліковано тези доповіді: A. Holovatyy, K. Kolesnyk, M. Lobur, A. Kernytskyy, V. Vichkovskyy, A. Yazh. Development of HDL Models of Heterogeneous Microsystems for Behavioral Level of Computer-Aided Design. // XXXI Intern. Conf.. CAD in Machinery Design. Implementation and Educational Issues. 2023, Suprasl, Poland, p. 31. Ключові слова: гетерогенна мікросистема, МЕМС, акселерометр, електротепловий актюатор, математична модель, поведінкова модель, дельта -сигма модуляція, мови опису апаратури HDL, VHDL-AMS, Verilog-AMS, САПР гетерогенних мікросистем. Перелік використаних літературних джерел. Volker Kempe. Inertial MEMS Principles and Practice. Cambridge University Press 2011, 492 p., https://doi.org/10.1017/CBO9780511933899. Chenggang Wang, Yongcun Hao, Zheng Sun, Luhan Zu, Weizheng Yuan and Honglong Chang. Design of a Capacitive MEMS Accelerometer with Softened Beams // Micromchines 2022, 13(3), https://doi.org/10.3390/mi13030459. V. Ranjith Kumar, Bhaskar, B. Rajesh Kumar. Design and Simulation of Piezoresistive MEMS Accelerometer, Intern. Journal of education and applied research, 4(1), 2014, pp. 126 – 131. Dong Yan. Mechanical Design and Modeling of MEMS Thermal Actuators for RF Applications // thesis, University of Waterloo, Ontario, 2002, 93 p. Bonnie Baker. How delta-sigma ADC work. Texas Instruments. Analog Applications Journal, 30.2011- 6 p., 40.2011 - 5 p. IEEE Standard VHDL Analog and Mixed-Signal Extensions, 2003, 314 p., https://edg.uchicago.edu/~tang/1076.1-1999.pdf. Електронні ресурси по Verilog-AMS: https://verilogams.com/, https://designers-guide.org/verilog-ams/. Електронні ресурси на hAMSter і SMASH Mixed-Signal Simulator: http://www.theoinf.tu-ilmenau.de/~twangl/VHDL-AMS_online_en/download.html, http://www.dolphin.fr/medal/products/smash/smash_overview.php.