Projetos

PROJETO BRAZIL IP

LESC

A UFC, através do LESC integra o programa Brazil IP (Brazil Intelectual Property), o qual é um consórcio de laboratórios e universidades brasileiras que visa a produção, estruturação e confecção de circuitos integrados, circuitos VLSI e IP Cores. A missão da Brazil IP Network pode ser dividida em duas partes. A curto prazo ela pretende aumentar a capacidade do País em organizar atividades de projeto, expondo instituições de R&D a práticas internacionais de projeto (IP-XACT / SRS / VSI) e avaliação. A longo prazo, o objetivo é agilizar a formação de massa crítica em projeto capaz de alavancar startups (Design Houses) no País.

Equipe:

Prof. Dr. Helano Castro

Eng. Jardel Silveira

Abner Torres

David Viana

Diego Viot

Pedro Lázaro

Rafael Fares

Rodolfo Galvão

LESC-86 COMPUTADOR DIDÁTICO

LESC

Descrição: Computador baseado no processador 8086 da Intel, na forma de um kit didático

Aplicação: Sistema de desenvolvimento para a disciplina de Sistemas Microprocessados do Curso de Engenharia de Teleinformática da Universidade Federal do Ceará (UFC)

Resultados: Produto em funcionamento desde 2010

O ensino da Eletrônica Digital compreende, entre outras coisas, o desenvolvimento de habilidades de projetos de circuitos baseados em microprocessadores. Nesse sentido, iniciou-se um projeto com vistas a conceber um Computador baseado no processador 8086 da Intel, na forma de um kit didático que pudesse ser utilizado como um sistema de desenvolvimento para a disciplina de Sistemas Microprocessados do Curso de Engenharia de Teleinformática da Universidade Federal do Ceará (UFC). A principal motivação para isso deveu-se a carência de sistemas desse tipo no mercado. O LESC-86 permite que os alunos possam aprender a projetar seus próprios computadores, bem como exercitar a programação dos mesmos em linguagem de programação Assembly. A interface com o usuário é feita através de um display LCD e um teclado matricial, além de ser possível conectar o LESC-86 a um computador via interface RS-232. O primeiro passo na confecção do kit foi a criação do esquemático do projeto e uma lista de materiais a serem comprados. Com todo o kit funcionando partiu-se para a realização do software Monitor.

Os protótipos iniciais, primeiramente em protoboard e depois em PCI, permitiram a detecção de vários os erros. É importante ressaltar que, embora o projeto visasse uma aplicação didática, este também corresponde a um grande projeto de Iniciação Científica, visto que, ao empregar metodologias investigativas, realizou uma inovação tecnológica, com resultados pioneiros em todo o Brasil. Tendo em vista a sua robustez e capacidade de memória, planeja-se portar o sistema operacional Linux especialmente para esse computador.

THIN CLIENT GX

LESC

Descrição: Aperfeiçoamento do design (elétrico e de PCBs) em uma prévia do design do TC e incorporação de novas características (LPC, DOC)

Aplicação: Aplicações embbeded, urnas eletrônicas.

Resultados: Totalmente testado.

TC-DIAGNOSIS

LESC

Descrição: Teste automático de sistema (baseado em Linux) usado para diagnosticar thin-clients.

Aplicação: Automatizar os testes de thin-clients na linha de produção.

Resultados: Baixo custo, alta performance (automática), confiável.

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PC-DIAGNOSIS

LESC

Descrição: Teste automático de sistema (baseado em Linux) usado para diagnosticar PC’s.

Aplicação: Para ser usado em testes de novos PCs na linha de produção

Resultados: Diferentes versões do sistema foram produzidos. Substituiu soluções proprietárias, por exemplo, HP-Owned Revolution.

O PC Diagnosis é um sistema completo de testes automatizados para uma linha de produção de computadores. O sistema é capaz de detectar falhas no processo de montagem, como falhas nas partes utilizadas na montagem. Quando integrado ao sistema de controle integrado de chão de fábrica, o pc diagnosis irá assegurar que unidades com defeito não chegarão no usuário final do computador.

O sistema pode rodar em modo servidor ou standalone. No dois modos, não é necessário gravar previamente nenhum software no disco rígido da máquina, evitando a necessidade de compra de gravadores de disco rígido, os quais são caros e adicionam uma etapa a mais no processo produtivo. Em modo servidor, a máquina em teste carrega o software diagnóstico através da rede (Boot PXE). Em modo standalone, o teste é gravado em CD-ROM ou pen drive. Além de flexível em termos dos modos de operação, o pc diagnosis utiliza algoritmos de testes canônicos para os diversos dispositivos do computador e portanto, validados e confiáveis. O PC Diagnosis foi usado para testar computadores de grandes Marcas como HP e Lenovo.

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LPC (LOW PIN COUNT)

LESC

Descrição: Placa usada para expandir as características dos dispositivos de entrada e saída (I/O) dos TC’s.

Aplicação: Fornece portas PS2, RS-232 e paralelas que ainda continuam sendo usadas em aplicações comerciais.

Resultados: Completamente testado e totalmente operacional. Produzido como um computador independente, assim como os TC on-board.

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INTERFACE-HUB

LESC

Descrição: Interface que permite a conexão de vários teclados, mouses e dispositivos de áudio à um PC.

Aplicação: PC-Multiusuário.

Resultados: Reduziu o TCO do projeto PC-Multiusuário além de fornecer uma melhor integração.

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FALCÃO

LESC

Descrição: ThinClient baseado em Geode-LX com todas as interfaces padrão de computadores.

Aplicação: Pontos de venda, call centers.

Resultados: Projeto finalizado.

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DOC

LESC

Descrição: Disco de 1,5 GB em um dispositivo de chip para ser usado nos TCs.

Aplicação: Thin-Clients.

Resultados: Ele irá contribuir com a redução dos custos finais do TC. Estágio final de testes funcionais.

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PC-MULTIUSUÁRIO

LESC

Descrição: Quatro usuários por PC (cada usuário tem seu próprio hardware de trabalho / ambiente de software), baseado em Linux (kernel modificado).

Aplicação: Educação, central telefônica, “just name it”.

Resultados: Sistema inteiramente testado e validado em operação no CDC.

Baseado no projeto MULTILINUX, o PC Multiusuário (PCMU) integra um sistema completo de gerenciamento de um ambiente multi terminal, permitindo que usuários compartilhem de modo transparente não apenas um terminal com mouse e teclado, e sim muitos outros periféricos tais como impressoras e scanners, organizados numa LAN.

O PCMU consiste numa arquitetura de computador no qual dois ou mais usuários compartilham uma mesma unidade de processamento (CPU), embora cada qual tenha seu próprio terminal de interação (monitor, mouse, teclado, som e microfone), constituindo um ambiente multiterminal.

A proposta de usar uma única CPU e conseqüentemente uma placa mãe, além do mesmo pente de memória compartilhada, reduz o custo da solução proposta, sobretudo quando o mercado visado é o de baixo custo.

Desta forma, o custo para montar tal solução é menor quando comparado as lan-houses comumente vistas no Brasil, no qual há um computador por usuário. Nas soluções clássicas, por exemplo, um PCMU suporta quatro usuários conectados simultaneamente, com custo um pouco maior que um computador popular atualmente no mercado.

O Hardware do PCMU é constituído de um processador, uma placa-mãe, a memória RAM e diversas placas de vídeo, tantas quantas forem os terminais da solução. Cada placa de vídeo constitui um terminal, no qual o usuário pode acessar os recursos de software. Por fim, a cada terminal é vinculado um mouse, um teclado e, tipicamente, um fone de ouvido com microfone.

Embora possam parecer muitos periféricos conectados ao computador, a quantidade de terminais é limitada pela quantidade de placas de vídeos que podem ser inseridas na placa mãe. Isto se torna verdadeiro devido a grande explosão no uso das portas USB, no qual mouses, teclados e outros periféricos podem ser facilmente conectados ao computador, sobretudo em cascatas, via hubs USB.

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FANDANGO

LESC

Descrição: Kit de Desenvolvimento da AMD para o processador Geode LX.

Aplicação: Desenvolvimento de novos projetos baseados no processador Geode LX, Thinclients, Embedded Systems.

Resultados: Projeto finalizado.

Este projeto foi o primeiro a ter em uma única placa, todo um sistema computacional baseado no processador Geode LX. O projeto foi desenvolvido por uma solicitação da própria AMD, como o objetivo de desenvolver um Projeto de Referência (Reference Design Kit) para ser disponibilizado a outros projetistas. É um projeto de alta complexidade por envolver um grande número de componentes em uma área pequena e com apenas 4 camaddas. Diferente do que possamos ser induzidos a pensar, quanto menor o número de camadas de uma placa, mas complexo se torna um projeto pois a área útil para roteamento é reduzida e questões relativas a ruídos eletromagnéticos tornam-se mais difíceis de serem tratados. Os testes deste projeto foram realizados no laboratório da próprria AMD no Estados Unidos e acompanhados por Engenheiro de Teste do LESC. Na ocasião, interfaces que exigem certificação, como por exemplo as portas USB, foram submetidas e aprovadas aos pre-testes de compatibilidade (pre-compliance test). Em função de um trabalho realizado com muito esmero e um sólido processo de desenvolvimento, a primeira versão de layout da placa foi completamente aprovada em todos os testes funcionais e de engenharia, não sendo necessário nenhum retrabalho em termos de correções para a segunda versão da placa de circuito impresso.

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MINUETO

LESC

Descrição: Placa-mãe com chipset Intel embbeded.

Aplicação: Thinclients, pontos de vendas, call centers.

Resultados: Projeto finalizado.

Esta é a primeira placa embedded da Intel completamente desenvolvida no Brasil. Baseada no processador Intel Celeron M e Chipset Intel 910 GML, esta plataforma suporta interfaces de memória e armazenamamento de alta velocidade, como DDR2 e SATA. Por dispor de interfaces de muito velozes, este sistema difere, em termos de complexidade de desenvolvimento, dos sistemas baseados em microcontroladores, pois além de um projeto eletrônico funcional, é necessário projetar, através de cálculos complexos e simulações, a implementação física (layout da pci) que dará suporte ao projeto eletrônico. Além do alto poder de processamento, a plataforma tem interfaces para aplicações multimídia: 4 interfaces de vídeo: VGA, DVI, LVDS e S-Vídeo, além de High definition Audio. Este projeto foi solicitado pela Intel Brasil e Suportado diretamente pela Intel Estados Unidos. Constitui-se uma placa de 8 camadas, contendo uma alta densidade de componentes eletrônicos e de sinais. Utiliza componentes passivos SMD de tamanho 0402, 3 chips principais BGA (sendo um deles o processador celeron M) formando o esqueleto principal da Arquitetura. Este sistema computacional alia alto poder de processamento, superando inclusive vários laptops atualmente disponíveis no mercado, com dimensões reduzidas (17cm x 17cm) e baixo consumo. Dadas as características, esta plataforma encontra aplicação em sistemas embarcados que têm como requisito alto poder de processamento.

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X10GIGA

LESC

Descrição: Roteador Óptico de Telecomunicações em Banda Larga.

Aplicação: Provedor de serviço de telecomunicações em banda larga.

Resultados: Protótipo em teste.

Com a crescente demanda por canais de comunicação de banda-larga, os provedores de serviço e as empresas desenvolvedoras de equipamentos precisam gerar soluções que suportem cada vez mais banda com um menor custo. Os enlaces de fibra ótica devem suportar taxas de 10Gbps ou superiores, e novas técnicas são necessárias para suprir esta expectativa e seu crescimento futuro. O projeto X10GIGA é um transponder capaz de transmitir sinais SDH e Gigabit Ethernet sobre redes do tipo Open Transport Network (OTN) com enlaces óticos de longas distâncias.

O LESC participou do desenvolvimento deste projeto com as seguintes atribuições: Fazer o desenvolvimento do layout da placa de circuito impresso (PCI) e realizar o estudo e simulações pré e pós-leiaute de integridade de sinais na placa. A placa de circuito impresso do X10giga é bastante complexa, pois a mesma possui 12 camadas e aproximadamente 2000 componentes, sendo que um deles é uma FPGA virtex5 com 1700 pinos, tornando o layout da mesma um grande desafio de alta complexidade. Em função das altas freqüências envolvidas e das restrições de projeto, vários desafios tiveram que ser transpassados para a realização deste layout. Nosso conhecimento e experiência adquiridos em projetos anteriores nas áreas de integridade de sinais e de realização de leiautes complexos foram fundamentais para o sucesso deste projeto. O primeiro protótipo encontra-se em fase final de testes.

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RIAB

LESC

Descrição: RFiD in a Box.

Aplicação: Aplicações de RFiD com Sistema Computacional Integrado.   

Resultados: Protótipo funcional.

Os dispositivos atualmente existente para comunicação com tags RFID não permitem embarcar a aplicação no próprio dispositivo, requerendo assim a adição de um sistema computacional extra. O projeto RIAB (RFiD in a Box) consiste no desenvolvimento de um equipamento com leitora RFID integrada, capacidade de comunicação wifi e poder de processamento suficiente para embarcar uma aplicação desenvolvida em Java.

Baseado no processador geode da AMD para sistemas embarcados, o RIAB oferece ao usuário um processador da família x86 DE 600MHz, API da LIBC do sistema operacional Linux, 1Gigabyte de memória RAM, 8 Gigabytes de armazenamento em disco do estado sólido, capacidade de comunicação via RFID, Wifi e Gigabit Ethernet, além de interface de áudio, USB, VGA  e UART. Todo este sistema tem um consumo de aproximadamente 36W, pois é baseado no processador de baixo consumo Geode.

Ter em único equipamento com todo esse poder de processamento e variedade de interfaces oferece ao projetista uma plataforma de desenvolvimento para atender uma vasta gama de aplicações de RFID ou outras sem a necessidade de adicionar um sistema computacional extra, o que é uma grande vantagem em termos de custo, desempenho e consumo para o sistema como um todo, características de fundamental importância para sistemas embarcados.

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SMART

LESC

Descrição: Sistema reconfigurável com Capacidade de RFiD Integrado.

Aplicação: Aplicações de RFiD com Sistema Computacional Integrado. 

Resultados: Protótipo funcional. 

O projeto SMART foi concebido para atender a necessidade de um equipamento com capacidade de comunicação RFID para leituras de tags RFID aplicadas em cartuchos de tinta de impressoras jato de tinta.

A plataforma RIAB (RFiD In a Box) previamente desenvolvida foi utilizada como base este sistema. A placa SMART foi projetada para atender as necessidades específicas desta aplicação, as quais são distribuição espacial das antenas, modularidade, facilidade de reparo e controle de periféricos de E/S (Entrada e Saída), tais como fechaduras magnéticas, sensores óticos e iluminação programada.

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ENTERPRISE

LESC

Descrição: Placa-mãe de um Netbook baseado em processador da RMI.

Aplicação: Uso individual e pessoal. Devido ao seu baixo custo, pode ser utilizado para o uso educacional e outras aplicações.

Resultados: Protótipo Funcional.

O projeto Enterprise desenvolveu um Netbook de baixo custo, visando atender a grande demanda de computadores de uso pessoal e individual, seja para lazer, educação ou trabalho. Baseado em um processador RMI, o projeto Enterprise oferece todas as características exigidas pelo mercado  para um Netbook, tais como:

• Tamanho compacto
• Wi-fi
• Audio
• USB
• Camera
• Ethernet
• Bateria

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INDASH

LESC

Descrição: Sistema integrado de informações e entretenimento veicular.

Aplicação: Aplicações in-Vehicle Infoinment (IVI).

Resultados: Protótipo Funcional.

Com a expansão tecnológica e a criação de novos produtos, fabricantes automotivos estão vislumbrando o uso de sistemas IVI (In-Vehicle Infotainment) como um fator diferencial nos seus produtos. Motoristas e passageiros estão começando a esperar que seus veículos tenham o mesmo tipo de inovação que eles viram em outros dispositivos como celulares, tablets e notebooks.

Com esse intuito o projeto Indash visa atender as necessidades de mercado com um sistema que contempla navegação GPS, internet 3G, TV digital, Bluetooth, Wifi e funcionalidades multimídia como gestão e reprodução de vídeo e áudio, acesso a conteúdos da internet contendo condições de tráfego, previsões meteorológicas, redes sociais sem esquecer de dispositivos tradicionais como rádio AM/FM e entrada USB. Configuração do sistema de acordo com a identificação do usuário, que pode ser feita através de RFiD, token keyfob ou infravermelho.

Ao todo o projeto consiste  de quatro placas de circuito impresso. A placa CPU contém o processador e as memórias basicamente, a placa MOTHERBOARD contêm a maior parte dos dispositivos do sistema, a placa LCD possui conectores e cabos que se ligam ao display LCD de 7″ e a webcam do sistema e a placa PANEL contêm leds e botões para interface com o usuário, além de leitores infravermelho e RFiD e microfone.

Técnicas de Signal Integrity (SI) e Electromagnetic Compatibility (EMC) foram utilizadas no layout das placas de circuito impresso para garantir o máximo desempenho das interfaces de alta velocidade como DDR3 e assegurar imunidade ao ambiente ruidoso dos veículos. Dispositivos de proteção contra sobrecorrente, sobretensão, inversão de polaridade também foram adicionados ao sistema.

Um sistema com todo esse poder de processamento e variedade de interfaces também se torna uma grande plataforma de desenvolvimento para aplicações IVI. Aplicativos específicos para o nicho de informação e entretenimento veicular podem ser desenvolvidos baseados em Android ou qualquer outro sistema operacional.

Suas principais características são:

• 7″ TFT-LCD tela colorida touchscreen
• Sistema de Navegação GPS
• Conectividade 3G
• Navegador de Internet
• Conectividade Bluetooth
• Conectividade WiFi
• Câmera Digital (webcam)
• Vídeo Player e gravador
• TV Digital
• Leitor de eBook
• Áudio Player
• Sintonizador FM / AM
• Multi-canal digital de audioprocessor
• Amplificador de alta eficiência Digital
• Controle remoto infravermelho
• Keyfob para identificação do condutor
• Suporte para câmera traseira
• Interface CAN
• Microfone

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LDIAG (LENOVO DIAGNOSTICS)

LESC

Descrição: Software de diagnóstico para Desktops, Workstations e Servidores nas plataformas Windows, Linux e UEFI (inovação tecnológica).

Aplicação: Para ser utilizado por usuários finais em testes de computadores da linha Lenovo a nível internacional. Todas as máquinas da Lenovo saem de fábrica com o diagnóstico da plataforma UEFI embarcado em firmeware e executável no Boot do sistema.

Resultados: O projeto está em andamento com Releases progressivas, agregando cada vez mais diagnósticos, em termos de dispositivos e máquinas testados e algoritmos de testes. 

O LDiag substituiu, a nível global, a solução de um terceiro renomado no Mercado, aumentando a confiabilidade e minimizando todos os custos relacionados. 

O LDiag é um sistema completo de testes automatizados para uma computadores Lenovo. O sistema é capaz de detectar falhas nos dispositivos do computador, como: memória, hd, placa-mãe, portas usb, etc. resultando em um código de teste que pode ser utilizado no atendimento técnico e de garantia de peças do Call Center da Lenovo. 

Dentre outros benefícios promissores, podemos citar: 

• Aumentar significativamente a satisfação do cliente;
• Reduzir os custos de garantia do cliente;
• Aumentar o lucro para as garantias de commodities ODM;
• Melhorias estruturais para apoiar a viabilidade a longo prazo dos serviços eletrônicos de consumo.
• Os clientes se beneficiam por uma maior precisão em qualquer condição de falha potencial, evitando substituições de hardware desnecessários e de sistema parado, quando em trânsito para um centro de reparo, quando não for necessário.
• Benefícios do cliente da redução dos custos de entrega, devido à diminuição dos custos de menos peças envolvidas e operações de trabalho, pelo fato da tecnologia promover a eficiência do  negócio.
• Benefício ODM como menos peças vai ser movimentada através da cadeia de abastecimento pela redução dos valores com consequente aumento do lucro ODM em garantias de commodities pelo fato de não serem processadas como NDF (No Defect Found), que foram substituídas pelo erro, devido à falta de diagnóstico integrado. Este, por sua vez, permite ao preço ODM garantias a um custo mais competitivo pois possibilita o OEM fazer  preço mais barato do produto e proporcionar mais market share e adoção de nossos produtos.
• Os benefícios da indústria à medida que trabalhamos todos juntos para eliminar os custos de uma extremidade à outra da cadeia de valor do serviço de entrega que permita a viabilidade e a evolução contínua do setor de eletrônica de consumo Services.

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