Detail projektu

Nekonvenční návrhové techniky pro číslicové obvody s vlastní rekonfigurací: od materiálů k implementaci

Období řešení: 5. 5. 2014 - 31. 5. 2017

Typ projektu: grant

Kód: LD14055

Agentura: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy České republiky

Program: COST CZ (2011-2017)

Název anglicky
Unconventional Design Techniques for Intrinsic Reconfiguration of Digital Circuits: From Materials to Implementation
Typ
grant
Klíčová slova

Návrh číslicových obvodů, syntéza číslicových obvodů, multifunkční elektronika, polymorfní elektronika, organické polovodiče, nanomateriály pro elektroniku.

Abstrakt

V posledním desetiletí se začíná ve větší míře výzkum technologií realizace polovodičových prvků orientovat na jiné materiály, než jsou přirozené anorganické polovodiče. Jde zejména o organické (polymerní) polovodiče na jedné straně a polovodivé struktury na bázi nanostruktur na straně druhé. Kromě celé řady vlastností a parametrů, které jsou lepší nebo horší než u klasických křemíkových struktur, je zajímavou vlastností alternativních materiálů například ambipolarita. Tato vlastnost, zdánlivě spíše zajímavá než užitečná, však může umožnit velmi efektivní implementaci prvků pro multifunkční obvody. Multifunkční číslicové obvody využívají skutečnosti, že některé logické prvky mohou řízeně změnit svoji funkci, čímž dojde k řízené změně funkce celého obvodu, podobně, jako při rekonfiguraci. Spolu s dalšími vlastnostmi a parametry nových technologií výroby polovodičových prvků může být v řadě aplikací výhodné realizovat zařízení jako multifunkční číslicový obvod alternativní technologií. Projekt si klade za cíl prokázat tuto hypotézu a poskytnout základní východiska a nástroje pro inovativní řešení některých tříd aplikací s využitím multifunkčních číslicových obvodů implementovaných technologií organických polovodičů nebo polovodivých nanostruktur. Aby bylo možno hypotézu prokázat, je třeba řešit v kontextu nových technologií všechny tři základní problémy návrhu multifunkčních obvodů, tj. identifikovat vhodné třídy aplikací, v nichž lze očekávat benefity z řešení multifunkčním obvodem, nalézt, navrhnout, případně modifikovat vhodné základní stavební prvky - multifunkční hradla a konečně nalézt, navrhnout, případně modifikovat stávající metodiky návrhu multifunkčních číslicových obvodů.

Řešitelé
Růžička Richard, doc. Ing., Ph.D., MBA (UPSY FIT VUT) , hlavní řešitel
Crha Adam, Ing. (FIT VUT) , spoluřešitel
Nevoral Jan, Ing., Ph.D. (UPSY FIT VUT) , spoluřešitel
Strnadel Josef, Ing., Ph.D. (UPSY FIT VUT) , spoluřešitel
Šimek Václav, Ing. (UPSY FIT VUT) , spoluřešitel
Tesař Radek, Ing. (UPSY FIT VUT) , spoluřešitel
Publikace

2017

  • NEVORAL Jan, ŠIMEK Václav a RŮŽIČKA Richard. Compact Library of Efficient Polymorphic Gates based on Ambipolar Transistors. In: 2017 12th International Conference on Design & Technology of Integrated Systems in Nanoscale Era (DTIS). Palma de Mallorca: IEEE Circuits and Systems Society, 2017, s. 155-160. ISBN 978-1-5090-6376-5. Detail
  • CRHA Adam, ŠIMEK Václav a RŮŽIČKA Richard. Synthesis tool for design of complex polymorphic circuits. In: 2017 12th International Conference on Design & Technology of Integrated Systems in Nanoscale Era (DTIS). Palma de Mallorca: IEEE Circuits and Systems Society, 2017, s. 149-154. ISBN 978-1-5090-6376-5. Detail
  • ŠIMEK Václav, NEVORAL Jan, CRHA Adam a RŮŽIČKA Richard. Towards Design Flow for Space-Efficient Implementation of Polymorphic Circuits Based on Ambipolar Components. ElectroScope, roč. 11, č. 1, 2017, s. 1-10. ISSN 1802-4564. Detail

2016

  • TESAŘ Radek, ŠIMEK Václav, RŮŽIČKA Richard a CRHA Adam. Design of Polymorphic Operators for Efficient Synthesis of Multifunctional Circuits. Journal of Computer and Communications, roč. 4, č. 15, 2016, s. 151-159. ISSN 2327-5227. Detail
  • NEVORAL Jan, RŮŽIČKA Richard a MRÁZEK Vojtěch. Evolutionary Design of Polymorphic Gates Using Ambipolar Transistors. In: 2016 IEEE Symposium Series on Computational Intelligence. Athens: Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2016, s. 1-8. ISBN 978-1-5090-4240-1. Detail
  • RŮŽIČKA Richard a TESAŘ Radek. Lets Move Polymorphism Downwards: On the Multifunctional Logic Based on Ambipolar Behaviour of Semiconductor Devices. In: Proceedings of the 11th International Conference on Design & Technology of Integrated Systems in Nanoscale Era. Istanbul: Istanbul Sehir University, 2016, s. 275-279. ISBN 978-1-5090-0335-8. Detail
  • ŠIMEK Václav, TESAŘ Radek, RŮŽIČKA Richard a CRHA Adam. Modelling and Physical Implementation of Ambipolar Components Based on Organic Materials. In: Proceedings of the 28th International Conference on Microelectronics (ICM 2016). Cairo: IEEE Circuits and Systems Society, 2016, s. 341-344. ISBN 978-1-5090-5721-4. Detail
  • TESAŘ Radek. Nekonvenční technologie pro číslicové systémy. In: Počítačové architektury a diagnostika PAD 2016. Bořetice: Fakulta informačních technologií VUT v Brně, 2016, s. 109-115. ISBN 978-80-214-5376-0. Detail
  • CRHA Adam, RŮŽIČKA Richard a ŠIMEK Václav. Novel Approach to Synthesis of Logic Circuits Based on Multifunctional Components. Journal of Electrical Engineering, roč. 67, č. 1, 2016, s. 29-35. ISSN 1339-309X. Detail
  • CRHA Adam. Polymorfní elektronika a metody syntézy. In: Počítačové architektury & diagnostika Česko-slovenský seminář pro studenty doktorského studia. Brno: Fakulta informačních technologií VUT v Brně, 2016, s. 93-97. ISBN 978-80-214-5376-0. Detail
  • NEVORAL Jan. Polymorfní obvody na bázi ambipolárních tranzistorů. In: Počítačové architektury a diagnostika PAD 2016. Bořetice: Fakulta informačních technologií VUT v Brně, 2016, s. 45-48. ISBN 978-80-214-5376-0. Detail
  • ŠIMEK Václav, STŘÍTESKÝ Stanislav, ŘEZNÍČEK Michal, CRHA Adam a RŮŽIČKA Richard. Towards Implementation of Logic Circuits Based on Intrinsically Reconfigurable Organic Transistors. In: Proceedings of the 6th Electronics System-Integration Technology Conference. Grenoble: Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2016, s. 1-6. ISBN 978-1-5090-1401-9. Detail

2015

  • CRHA Adam, RŮŽIČKA Richard a ŠIMEK Václav. On the Synthesis of Multifunctional Logic Circuits. In: Abstracts Proceedings of International FLASH Conference. Brno: Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brně, 2015, s. 52-53. ISBN 978-80-214-5270-1. Detail
  • ŠIMEK Václav, RŮŽIČKA Richard, CRHA Adam, ŘEZNÍČEK Michal a BURŠÍK Martin. Reconfigurable Digital Circuits Based on Chip Expander with Integrated Temperature Regulation. Journal of Computer and Communications, roč. 3, č. 11, 2015, s. 169-175. ISSN 2327-5227. Detail
  • CRHA Adam, RŮŽIČKA Richard a ŠIMEK Václav. Synthesis Methodology of Polymorphic Circuits Using Polymorphic NAND/NOR Gates. In: Proceedings on UKSim-AMSS 17th International Conference on Computer Modelling ans Simulation. Cambridge: IEEE Computer Society, 2015, s. 612-617. ISBN 978-1-4799-8713-9. Detail
  • ŘEZNÍČEK Michal, BURŠÍK Martin, JANKOVSKÝ Jaroslav, ŠIMEK Václav a RŮŽIČKA Richard. Temperature Stabilized Chip Expander. In: Proceedings on 20th European Microelectronics and Packaging Conference & Exhibition. Friedrichshafen: IMAPS-Deutschland e.V., 2015, s. 1-6. ISBN 978-0-9568086-1-5. Detail
  • ŠIMEK Václav, RŮŽIČKA Richard a CRHA Adam. Toward Efficient Synthesis Method of Multifunctional Logic Circuits. In: Proceedings of the 27th International Conference on Microelectronics (ICM 2015). Casablanca: IEEE Computer Society, 2015, s. 21-24. ISBN 978-1-4673-8759-0. Detail

2014

  • ŠIMEK Václav, RŮŽIČKA Richard, CRHA Adam a TESAŘ Radek. Implementation of a Cellular Automaton with Globally Switchable Rules. In: 11th International Conference on Cellular Automata for Research and Industry, ACRI 2014. Lecture Notes in Computer Science, roč. 8751. Cham: Springer Science+Business Media B.V.,, 2014, s. 378-387. ISBN 978-3-319-11519-1. Detail
  • TESAŘ Radek, ŠIMEK Václav, RŮŽIČKA Richard a CRHA Adam. Polymorphic Electronics Based on Ambipolar OFETs. In: EDS 2014 IMAPS CS International Conference Proceedings. Brno: Vysoké učení technické v Brně, 2014, s. 106-111. ISBN 978-80-214-4985-5. Detail
  • STRNADEL Josef a CONTE Giuseppe. Producing Unique Identifiers and Random Numbers on Basis of Unclonable Parameters of Microcontrollers and Undesired Effects. In: Proceedings of Electronic Devices and Systems IMAPS CS International Conference 2014. Brno: Vysoké učení technické v Brně, 2014, s. 82-87. ISBN 978-80-214-4985-5. Detail
  • ŠIMEK Václav a RŮŽIČKA Richard. Reconfigurable Platform with Polymorphic Digital Gates and Partial Reconfiguration Feature. In: Proceedings on UKSim-AMSS 8th European Modelling Symposium on Mathematical Modelling and Computer Simulation. Pisa: IEEE Computer Society, 2014, s. 501-506. ISBN 978-1-4799-7411-5. Detail
  • TESAŘ Radek, RŮŽIČKA Richard a ŠIMEK Václav. Resistant Gates for Polymorphic Electronics. In: Proceedings on UKSim-AMSS 8th European Modelling Symposium on Mathematical Modelling and Computer Simulation. Pisa: IEEE Computer Society, 2014, s. 513-518. ISBN 978-1-4799-7412-2. Detail
Produkty

2016

  • Hybridní platforma s multifunkčními obvodovými komponentami, funkční vzorek, 2016
    Autoři: Šimek Václav, Stříteský Stanislav, Růžička Richard, Weiter Martin Detail
  • Měřicí stanice pro oblast organické elektroniky, funkční vzorek, 2016
    Autoři: Šimek Václav, Stříteský Stanislav, Weiter Martin, Růžička Richard Detail
Nahoru