PPSU 3.0 : Progettazione di un alimentatore programmabile controllato con FPGA

This thesis work is the result of an internship in DAVE Embedded Systems, of Porcia (PN). The company develops embedded systems for automation, data processing, computer vision, HMI (Human Machine Interface) and domotics. The development starts from the design of the PCB and the customization of Linux distribution. A very important stage of the development is the certification in which the device of the device is tested in all the possible scenarios. To declare the conformity of a product with project’s guidelines and laws, it has to pass plenty of tests both on hardware and software. The company is interested in testing its products with non-ideal power sources like voltage ramps or glitches which could lower the voltage under the minimum threshold. Since it was not possible to find any commercial solution, the company developed itself a prototype in order to carry out the desired tests. The aim of this internship is the development of PPSU3.0: a testbed, based on the previously made prototype, to carry out tests and measurement on devices powered with non-ideal power sources. The system is controlled by an FPGA for practical and academic purposes.

Questo lavoro di tesi è il risultato del tirocinio in Dave Embedded System con sede a Porcia, Pordenone. L’azienda è impegnata nella progettazione di sistemi embed- ded industriali, in particolare per l’automazione, l’elaborazione dei dati, Computer Vision e pannelli HMI (Human-Machine-Interface), e civili, in particolare per ap- plicazioni domotiche. Lo sviluppo dei sistemi di Dave parte dalla progettazione del circuito stampato e l’adattamento delle distribuzioni di Linux. Una fase molto importante nel processo di sviluppo è quella di test e qualificazione che permette di valutare il comporta- mento dei prodotti in tutte le condizioni di funzionamento possibili. Vi sono molteplici prove a cui l’hardware ed il software devono essere sottoposti prima di dichiararne la conformità con i parametri di progetto e con le normative vigenti. L’Azienda ha interesse a valutare il comportamento dei suoi prodotti anche in con- dizioni in cui l’alimentazione presenta delle non idealità come rampe di tensione e glitch che possono abbassare la tensione di alimentazione al di sotto della soglia minima di funzionamento. Siccome non è stato possibile identificare alcuna soluzione commerciale utile allo scopo, negli anni è stato realizzato internamente un prototipo, realizzato su molteplici millefori, in modo da svolgere i test necessari. Con questo percorso di tirocinio si vuole andare a sviluppare PPSU 3.0: una pi- attaforma integrata che, basandosi sul funzionamento del prototipo esistente, offra un banco di prova completo per misure di questo tipo. Oltre a fornire alimentazione, PPSU 3.0 dovrà essere in grado di compiere misure autonome sulla tensione e corrente di alimentazione dei DUT. Per un doppio interesse, sia accademico che pratico, il sistema verrà controllato da una scheda ZedBoard che integra al suo interno sia un microprocessore che un FPGA.