ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΩΝ
(ΑΝΕΞΑΡΤΗΤΩΝ ΕΡΓΑΣΙΩΝ)

από τον Γιώργο Οικονομάκο
Ηλεκτρολόγο Μηχανικό Ε.Μ.Π.
Μεταπτυχιακό Φοιτητή του Ε.Μ.Π.

Το Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων και Υπολογιστών προτείνει για το ακαδημαϊκό έτος 1996 - 1997 την εκπόνηση σπουδαστικών εργασιών για τα παρακάτω θέματα:

  1. Θεματική περιοχή: Αυτοματοποίηση Σχεδίασης Υπολογιστικών Συστημάτων
    • Εργασία για ένα άτομο στην περιοχή σχεδίασης υψηλού επιπέδου, με αντικείμενο την κατασκευή συστήματος μετασχηματισμού αλγοριθμικών περιγραφών σε κυκλωματικές (κατά προτίμηση σε γλώσσα structural VHDL) χρησιμοποιώντας γενικευμένες δομικές μονάδες (αθροιστές, καταχωρητές, διαδρόμους, δηλαδή register transfer level building blocks), βασισμένο σε κατηγορικές γραμματικές. Η εργασία έχει δύο σκέλη. Το πρώτο είναι η περιγραφή γνωστών αλγορίθμων σχεδίασης (χρονοδρομολόγηση, ανάθεση δομικών στοιχείων) με κατηγορικές γραμματικές. Το δεύτερο είναι η επιλογή και εκμετάλευση των δυνατοτήτων του περισσότερο κατάλληλου για αυτό το σκοπό προγράμματος εκτίμησης κατηγορικών γραμματικών.
    • Εργασία για ένα άτομο στην περιοχή σχεδίασης υψηλού επιπέδου, με αντικείμενο την σχεδίαση ψηφιακών κυκλωματικών περιγραφών με γενικευμένα δομικά στοιχεία (register transfer level) χρησιμοποιώντας τα σχεδιαστικά πακέτα Alliance, Cadence, WorkView PLUS. Για τις περιγραφές θα χρησιμοποιηθεί η γλώσσα VHDL και τα αρχικά παραδείγματα κυκλωμάτων θα είναι τα benchmarks του 1992 High Level Synthesis Workshop. Στη συνέχεια, θα χρησιμοποιηθούν περιγραφές που θα προκύπτουν από την προηγούμενη εργασία, με σκοπό την ενοποίηση των δύο σε ένα γενικευμένο σύστημα σχεδίασης υψηλού επιπέδου.
    • Εργασία για ένα άτομο στην περιοχή της λογικής σχεδίασης, με θέμα την ακριβή ή τουλάχιστον ελάχιστη λύση του προβλήματος της σχεδίασης με πύλες AND και XOR χωρίς περιορισμούς (π.χ. στο συμβολισμό ή στην πολικότητα). Η εργασία αυτή έχει μεγάλη ερευνητική βαρύτητα και ως εκ τούτου το περιβάλλον εργασίας δεν είναι δεσμευτικό (MS-DOS ή UNIX και οποιαδήποτε γλώσσα προγραμματισμού, ανάλογα με την πείρα του ενδιαφερομένου). Επειδή η ακριβής λύση είναι ένα πολύ δύσκολο πρόβλημα, σε περίπτωση αδυναμίας, μπορεί να μελετηθεί ευρετικός αλγόριθμος για ελάχιστη λύση που να ακολουθεί το μοντέλο του ESPRESSO, του ευρύτατα αποδεκτού σήμερα αλγόριθμου για AND-OR ελαχιστοποίηση. Θα μελετηθεί η περίπτωση δύο ή και περισσοτέρων επιπέδων πυλών.
  2. Θεματική περιοχή: Γενικευμένες Εφαρμογές Τηλεϊατρικής
    • Εργασία κατασκευής μιας γενικής πλατφόρμας επεξεργασίας ψηφιοποιημένων σημάτων, με έμφαση σε εφαρμογές τηλεϊατρικής, διάρκειας ενός χρόνου για δύο άτομα. Το περιβάλλον εργασίας θα είναι τα Windows 3.x και ο προγραμματισμός θα γίνει σε Visual C++ Version 1.51 (και μεγαλύτερο). Οι βασικές λειτουργίες της πλατφόρμας θα είναι:
      • Επικοινωνία με το αντίστοιχο καταγραφικό όργανο και απόκτηση σήματος χρησιμοποιώντας ως παράδειγμα σειρική επικοινωνία.
      • Προεπεξεργασία σήματος (συμπίεση, αναγνώριση κυματομορφών, εξαγωγή βασικών χαρακτηριστικών).
      • Απεικόνιση σήματος στην απαιτούμενη κλίμακα.
      • Εκτύπωση χαρακτηριστικών στιγμιοτύπων.
      • Υποστήριξη γενικευμένης βάσης δεδομένων.
      • Επικοινωνία με απομακρυσμένους σταθμούς μέσω πρωτοκόλλων TCP και UDP.

      Η ομάδα που θα εργαστεί στην περιοχή αυτή θα δώσει μεγάλη βαρύτητα στην ανάλυση των λειτουργικών απαιτήσεων της πλατφόρμας και στην αναλυτική σχεδίαση με σκοπό την κατασκευή ενός γενικευμένου και εύχρηστου εργαστηριακού μοντέλου που θα αποτελέσει τη βάση για την ανάπτυξη πολλών σχετικών εξειδικευμένων εφαρμογών. Σε περίπτωση που θα υπάρξει ενδιαφέρον, η ομάδα μπορεί να ενισχυθεί από άλλα δύο άτομα που θα παρακολουθήσουν όλα τα στάδια της εργασίας και θα την μεταφέρουν, μετά την ολοκλήρωσή της, και στα Windows 95 χρησιμοποιώντας Visual C++ Version 4.0 (και μεγαλύτερο).

    • Εργασία συντήρησης και επέκτασης της γενικής πλατφόρμας επεξεργασίας ηλεκτροκαρδιογραφημάτων για ένα άτομο (σε περίπτωση εκδήλωσης έντονου ενδιαφέροντος, μπορεί να εμπλακεί και δεύτερο ή να χωριστεί το αντικείμενο σε περισσότερες μικρότερες εργασίες). Το περιβάλλον εργασίας θα είναι το MS-DOS και ο προγραμματισμός θα γίνει σε Borland C++ Version 2.0 (και μεγαλύτερο). Οι βασικές επεμβάσεις στην πλατφόρμας θα είναι:
      • Αξιοποίηση, μέ την κατασκευή προγράμματος οδηγού, της ψηφίδας σειριακής επικοινωνίας 16550AFN.
      • Επικοινωνία και με αναλογικό ηλεκτροκαρδιογράφο με τη χρησιμοποίηση κάρτας μετατροπής αναλογικού σε ψηφιακό (συνέχεια προηγούμενης εργασίας) και ενδεχόμενη σχεδίαση και κατασκευή ενός απλού αναλογικού ενισχυτή.
      • Ολοκλήρωση των λειτουργιών εκτύπωσης και για την περίπτωση εκτυπωτών Laser (εκτός από την περίπτωση των Dot-matrix που έχει υλοποιηθεί).
      • Αλλαγή του υπάρχοντος κώδικα από απλή C σε C++ και νέα αντικειμενοστρεφής σχεδίαση για την επίτευξη μεγαλύτερης επεκτασιμότητας.
      • Επικοινωνία με απομακρυσμένους σταθμούς μέσω πρωτοκόλλων TCP και UDP.

      Η εργασία αυτή παρουσιάζει το πλεονέκτημα ότι υπάρχει μεγάλος όγκος σχετικού υλικού (βιβλία και κώδικας). Μεγάλη βαρύτητα θα δωθεί στην τεκμηρίωση του τελικού προϊόντος που αποτελεί μια πρωτοποριακή δραστηριότητα του εργαστηρίου με πολλές και απαιτητικές εφαρμογές. Υπάρχουν αρκετές δυνατότητες συνεργασία και ανταλλαγής απόψεων με την προηγούμενη ομάδα.

    • Εργασία κατασκευής προγράμματος εξομοίωσης του monitor βιοσημάτων (ηλεκτροκαρδιογράφημα, πίεση, θερμοκρασία, παλμοί ανά λεπτό) DINAMAP PLUS της CRITIKON (Johnson & Johnson) για ένα άτομο. Το περιβάλλον εργασίας θα είναι το MS-DOS και μια οποιαδήποτε έκδοση της C, με προτίμηση στην Borland C++ Version 2.0 ή 3.0 (με σκοπό να γίνει η καλύτερη δυνατή εκμετάλευση της υπάρχουσας βιβλιοθήκης σειριακών επικοινωνιών). Η βασική απαίτηση από αυτή την εργασία είναι ο εξομοιωτής να λειτουργεί σε πραγματικό χρόνο, δηλαδή να ακολουθεί το ρυθμό αποστολής δεδομένων του μηχανήματος, που είναι τα 200Hz. Επιδίωξη θα είναι να υλοποιηθούν όλες οι δυνατότητες του ειδικού πρωτοκόλλου επικοινωνίας του PLUS.
  3. Θεματική περιοχή: Αρχιτεκτονική Υπολογιστών
    • Εργασία κατασκευής προγράμματος εξομοίωσης του εκπαιδευτικού υπολογιστή TRN, που παρουσιάζεται αναλυτικά στο μάθημα της Αρχιτεκτονικής Υπολογιστών, σε περιβάλλον Windows, για ένα άτομο. Ο εξομοιωτής θα αντικαταστήσει σταδιακά την παλαιότερη έκδοση για MS-DOS που παρέχεται στους σπουδαστές που παρακολουθούν το μάθημα. Σκοπός της εργασίας είναι ο νέος εξομοιωτής να μπορεί να εκτελείται σε σύγχρονα μηχανήματα και τις δυνατότητές τους και να είναι περισσότερο φιλικός και εποπτικός προς τον σπουδαστή. Ο προγραμματισμός μπορεί να γίνει είτε σε Visual C++, είτε σε Multimedia Toolbook.
  4. Πληροφορίες

Home Page
Send your remarks to webmaster@dsclab.ece.ntua.gr
Last modified: 04.21.1997