دفاعيه دکتری دردانشکده مهندسی برق

    آقای سيد جواد سيد مهدوی چابک، دانشجوی دکتری دانشکده مهندسی برق، بيست وچهارم شهريور ماه سال جاری از رساله خود با عنوان «طراحی مدارهای ديجيتال قابل اطمينان در سخت‌افزارهای تکامل‌پذير » دفاع خواهد نمود.

  چکيده اين رساله که راهنمايی آن برعهده دکتر کريم محمدی می‌باشد به شرح ذيل است:

  قابليت اطمينان در حال حاضر معيار جديدی در طراحی مدارها محسوب می‌شود. طراحی مدارهای مطمئن نيازمند روش‌هايی موثر برای ارزيابی قابليت اطمينان مدار مستقل از فناوری ساخت می‌باشد. در سال‌های اخير با توجه به پيشرفت مناسب در ساخت سخت‌افزارهای تجديد ساختار پذير، روش تکاملی برای طراحی مدارها مورد توجه قرار گرفته است. هدف اين رساله، بهبود قابليت اطمينان مدارهای ديجيتال به روش تکاملی می‌باشد. ابتدا يک محيط مناسب برای طراحی تکاملی مدارهای ديجيتال ترکيبی و ترتيبی پيشنهاد شده است که ساختار کروموزوم مناسب برای اعمال عملگرهای تکامل، استفاده از فايل VHDL کلی برای شبيه‌سازی بدون وقفه مدار و امکان دسته‌‌بندی عناصر پايه برای کاهش فضای جستجوی الگوريتم ژنتيک از ويژگی‌های جديد آن می‌باشد. در ادامه، روش‌ تک‌مرحله‌ای بهبود يافته برای ارزيابی قابليت اطمينان مدارهای ديجيتال ترکيبی و روش‌ جديد چند ‌مرحله‌ای برای ارزيابی قابليت اطمينان مدارهای ديجيتال ترتيبی ارائه شده است که با استفاده از آنها در محيط تکامل، امکان بهبود قابليت اطمينان مدارهای ديجيتال ميسر می‌گردد. نتايج نشان می‌دهند روش تک ‌مرحله‌ای بهبود يافته، روشی قابل اعتماد و سريع برای تحليل قابليت اطمينان مدارهای ترکيبی می‌باشد و می‌تواند در يک مدار پيچيده با تعداد زياد انشعاب‌های بازگشتی نظير C1355 حداکثر خطا را در نرخ خرابی گيت 0.1 از 50 درصد به 7 درصد کاهش دهد. در روش چند مرحله‌ای نيز برای يک مدار ترتيبی با تعداد 150 گيت و 4 فليپ‌فلاپ D ، متوسط خطای مطلق در محاسبه قابليت اطمينان، همه گره‌های مدار در حدود 5 درصد خواهد بود. روش پيشنهادی علاوه بر بهبود قابليت اطمينان مدار می‌تواند به طور همزمان موارد ديگر نظير مصرف توان، سرعت و سطح تراشه را نيز با اولويت کمتر نسبت به قابليت اطمينان بهينه‌سازی نمايد. اعمال روش پيشنهادی بر مجموعه‌ای از مدارهای استاندارد نشان داد که اين روش می‌تواند مدارهايی توليد کند که قابليت اطمينان آنها به مراتب ( به طور متوسط در حدود 20 درصد) از مدارهای اوليه بيشتر باشد. به هر حال مسأله مقياس‌پذيری باعث می‌شود روش پيشنهادی را فقط بتوان برای مدارهای ديجيتال پايه نظير مالتی‌پلکسرها، ديکدرها و فليپ‌فلاپ‌ها به کار گرفت.