search query: @keyword synthesis / total: 8
reference: 1 / 8
« previous | next »
Author:Pulkkinen, Mika
Title:Digitaalinen signaalinkäsittelylohko ja synkronoija anturimikropiiriin
Digital signal processing block and synchronizer for a sensor microcircuit
Publication type:Master's thesis
Publication year:2014
Pages:ix + 67 s. + liitt. 5      Language:   fin
Department/School:Mikro- ja nanotekniikan laitos
Main subject:Mikro- ja nanotekniikka   (S3010)
Supervisor:Halonen, Kari
Instructor:Aaltonen, Lasse
Electronic version URL: http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201406262256
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark Aalto  1616   | Archive
Keywords:CIC filter
decimation
integrated circuit
metastability
synchronization
synthesis
VHDL
ASIC
CIC-suodatin
CMOS
desimointi
DSP
integroitu piiri
metastabiilisuus
mikropiiri
SPI
synkronointi
synteesi
Abstract (eng):In this Master's thesis, digital integrated circuit blocks were designed and processed for an integrated 2-axis accelerometer microcircuit for a research project.
Implemented blocks consist of two decimating CIC filters, an SPI communication interface, memory registers for control bits, a synchronizer and adders and a shared multiplier for correcting the offset and gain of the acceleration outputs.
The analog-to-digital converters of the accelerometer system produce 1-bit output data streams.
The CIC filters increase the word lengths of the data, filter the noise and decrease the sampling rates.
The SPI interface enables writing and reading of control bits for the analog and digital blocks and reading of the acceleration data e.g. with a microcontroller.
By using the offset and gain correction, variation of outputs of a set of multiple accelerometer circuits can be decreased.
The synchronizer significantly decreases the probability of occurrence of erroneous acceleration values received by an SPI master device when acceleration data is read through the SPI interface asynchronously.
Sampling frequency of the 1-bit data from the analog-to-digital converters is 100 kHz.
The CIC filters decrease the sampling frequency to 100 Hz and increase the word lengths to 31 bits.
The word lengths are truncated to 24 bits and the offsets and gains are corrected by the adders and the shared Booth multiplier.
The accelerometer system with the digital block was processed in a 0.35 um CMOS process, whose nominal supply voltage is 3.3 V.
The area of the digital core is 0.60 mm.
Current consumption of the implemented digital blocks is 12 uA, when CIC filters are running and all 24 acceleration data bits of both axes are read at the speed of 100 samples per second.
Abstract (fin):Tässä diplomityössä suunniteltiin ja toteutettiin tutkimuskäyttöön tarkoitetulle, kaksiakseliselle kiihtyvyysanturipiirille digitaaliset lohkot, joihin kuului kaksi desimoivaa CIC-suodatinta, SPI-tiedonsiirtoväylä, muistirekisterit säätöbittejä varten, tasapoikkeaman- ja vahvistuksenkorjaimet kiihtyvyyslukemille sekä synkronoija.
Piirin AD-muuntimilta saadaan kahden akselin kiihtyvyyksien suuruus yksibittisenä digitaalisena datana.
Desimointisuodattimet kasvattavat datan sananleveyttä, suodattavat sitä ja pienentävät sen näytteistystaajuutta.
Vaatimuksena oli, ettei kiihtyvyysdatan signaali-kohinasuhde saa pienentyä merkittävästi laskostumisen takia.
SPI-väylällä puolestaan mahdollistettiin analogisten ja digitaalisten lohkojen toimintaa säätävien bittien syöttäminen piirille ja digitaalisen kiihtyvyysdatan lukeminen ulkoisen lukijan, esimerkiksi mikrokontrollerin tai tietokoneen, avulla.
Kiihtyvyyslukeman tasapoikkeaman ja vahvistuksen korjauksella saadaan pienennettyä piiriyksilöiden antamien kiihtyvyyslukemien välisiä eroja ja synkronoijalla vähennetään merkittävästi asynkronisesta kiihtyvyysdatan lukemisesta aiheutuvia lukemavirheitä.
AD-muuntimilta tulevan kiihtyvyysdatan näytteistystaajuus on 100 kHz ja CIC-suodattimet pudottavat sen 100 Hz:iin.
Molempien CIC-suodattimien lähdössä sananleveys on 31 bittiä, joka lyhennetään 24-bittiseksi ennen poikkeaman ja vahvistuksen korjaamista.
Digitaalilohkot toteutettiin 0,35 um:n CMOS-teknologialla ja niiden käyttöjännite on 3,3 V.
Digitaalisolujen käyttämä kokonaispinta-ala on 0,60 mmja lohkojen kokonaisvirrankulutus on 12 uA, kun molempien akselien 24-bittisiä kiihtyvyysarvoja luetaan SPI-väylän kautta nopeudella 100 näytettä per sekunti.
ED:2014-08-03
INSSI record number: 49455
+ add basket
« previous | next »
INSSI