Eletrônica Digital para Instrumentação - Mesonpi

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Eletrônica Digital para Instrumentação - Mesonpi
G4
Eletrônica Digital
para Instrumentação
Prof. Márcio Portes de Albuquerque ([email protected])
Prof. Herman P. Lima Jr ([email protected])
Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas
Ministério da Ciência e Tecnologia (MCT)
Bibliografia
•
Circuitos digitais e microprocessadores,
Herbert Taub, Makron Books do Brasil, 1984.
•
Sistemas digitais - princípios e aplicações,
Ronald Tocci, Pearson Brasil, 8ª ed, 2003.
•
•
www.prenhall.com/tocci_br (Alunos)
Fundamentals of digital logic with VHDL
design, Stephen Brown, McGraw-Hill, 2000. Digital Design:
Principles and Practices, John Wakerly, Prentice Hall, 3rd ed,
2000
www.prenhall.com/tocci_br
Sistemas digitais
princípios e
Aplicações
Ronald Tocci, Pearson Brasil, 8ª ed, 2003.
Como será o Curso ?
• Introdução aos Circuitos Digitais
••
Motivação
Motivação para
para aa Instrumentação
Instrumentação Científica
Científica
••
Representação
Representação Binária
Binária (Números
(Números ee Portas
Portas Lógicas)
Lógicas)
••
Álgebra
Álgebra –– Mapas
Mapas de
de Simplificação
Simplificação
••
Tipos
Tipos de
de Flip-Flops
Flip-Flops
• Circuitos Digitais Clássicos
••
Combinacionais
Combinacionais ee Seqüenciais
Seqüenciais
••
Aritméticos
Aritméticos
••
Contadores,
Contadores, Codificadores
Codificadores ee Decodificadores
Decodificadores
••
Multiplexadores
Multiplexadores ee Demultiplexadores
Demultiplexadores
••
Comparadores
Comparadores ee Barramento
Barramento
• Linguagem de Descrição de Hardware
• Laboratório Prático
Projeto Angra ν (“Angra Ni”)
Objetivo: estudar o comportamento dos Neutrinos, observando-se aqueles que
são produzidos ininterruptamente pelas reações nucleares nas usinas
de Angra I e Angra II.
Tanque detector com
óleo cintilador
Elementos foto-multiplicadores
(PMT) que capturam a radiação
emitida pelos neutrinos
eletrônica digital
a = 2,5 m
Eletrônica de leitura
(pré-amplificadores,
discriminadores,...)
Sistema de
Aquisição de Dados
(ADCs, FPGAs,...)
link de
rádio
Rede de
Angra
CBPF
d = 2,2 m
Projeto Angra ν (“Angra Ni”)
O Sistema de Aquisição de Dados
ADC FPGA BUFFER FPGA
9 padrão de comunicação: VME 6U
9 por módulo:
P1
• 16 canais de digitalização a 250MHz
painel
frontal
barramento
VME
• buffer por canal de 2ms
9 128 PMT’s → 8 módulos
9 registradores de controle e estado
9 FPGA’s de alta capacidade e velocidade
9 projeto digital todo em VHDL (linguagem
P2
descritiva de hardware)
9 cerca de 10 máquinas de estado por FPGA
9 processamento digital a 250MHz
(16cm x 23cm)
• Principais Objetivos:
–– Voltados
Voltados para
para físicos
físicos ee
engenheiros.
engenheiros.
–– formação
formação de
de recursos
recursos
humanos
humanos
qualificados
qualificados para
para o
o
desenvolvimento
desenvolvimento
de
de instrumentação
instrumentação
científica
científica ee produção
produção de
de
tecnologia.
tecnologia.
• Os trabalhos são
desenvolvidos em
laboratórios do CBPF ou
em cooperação com
instituições de ensino,
pesquisa e tecnológicas.
• Avaliação da PG do CBPF
pela CAPES: 66
Estrutura de Cursos
• A estrutura e as ementas passaram por um ajuste da CAPES
no momento da criação do programa (2000).
•• Cursos
órios:
Cursos Obrigat
Obrigatórios:
•• Eletrônica
Eletrônica Analógica
Analógica ee Digital
Digital
•• Mecânica
Mecânica Quântica
Quântica Aplicada
Aplicada
•• Métodos
Métodos Experimentais
Experimentais ee Sistemas
Sistemas de
de Medidas
Medidas
•• Curso
Curso com
com ênfase
ênfase em:
em: Altas
Altas Energias
Energias ou
ou Baixas
Baixas Energias
Energias
•• Cursos
Cursos Opcionais:
Opcionais:
•• Processamento
Processamento de
de Sinais
Sinais ee Imagens
Imagens
•• Materiais
Materiais Magnéticos
Magnéticos ee suas
suas Aplicações
Aplicações
•• Instrumentação
Instrumentação Básica
Básica em
em Altas
Altas Energias
Energias
•• Redes
Redes de
de Computadores
Computadores ee Computação
Computação de
de Alto
Alto Desempenho
Desempenho
•• Técnicas
Técnicas de
de Detecção
Detecção
•• Outras
Outras
•• Da
Da pós-graduação
pós-graduação Acadêmica
Acadêmica do
do CBPF
CBPF
•• De
De outras
outras Instituições
Instituições reconhecidas.
reconhecidas.
1º ano – cursos totalizando 20 créditos.
2º ano – desenvolvimento do projeto e da dissertação. .
G4
Eletrônica Digital
para Instrumentação
Prof. Márcio Portes de Albuquerque ([email protected])
Prof. Herman P. Lima Jr ([email protected])
Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas
Ministério da Ciência e Tecnologia (MCT)
Portas Lógicas – Eletrônica Digital
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