1. RIUdeG
  2. Tesis
  3. Doctorado
  4. CUCEI
Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem: https://hdl.handle.net/20.500.12104/80723
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dc.contributor.advisorRaygoza Panduro, Juan José
dc.contributor.advisorBecerra Álvarez, Edwin Christian
dc.contributor.authorReyes Barón, José Roberto
dc.date.accessioned2020-04-10T19:25:19Z-
dc.date.available2020-04-10T19:25:19Z-
dc.date.issued2016
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.12104/80723-
dc.identifier.urihttp://wdg.biblio.udg.mx
dc.description.abstractResumen. Actualmente existen varios sensores de visión, los cuales para realizar su función disponen de una serie de frames o fotogramas consecutivos que tienen una gran cantidad de información, que puede volverse redundante, con pérdidas en accesos a memoria, disposición de espacio en disco, energía y potencia de cálculo, y claro, está el tiempo de respuesta. Incluso, cada frame dispone del mismo tiempo de exposición para cada uno de los pixeles, esto se vuelve un conflicto en su tratamiento cuando se dispone de situaciones en las que la escena contiene regiones tanto oscuras como brillantes dentro del mismo fotograma o frame. El sensor de visión dinámico es propuesto para resolver estos problemas. En lugar de enviar las imágenes completas correspondiente a los frames a una velocidad constante, se plantea que sólo los cambios locales en cada píxel, causados por el movimiento, sean enviados en el momento que éstos ocurren.
dc.description.tableofcontentsÍndice. Dedicatoria .................................................................................................................... i Agradecimientos ............................................................................................................ i lndice ............................................................................................................................ iii Resumen ...................................................................................................................... vii Abstract ........................................................................................................................ ix Capítulo 1 - Introducción .............................................................................................. 1 1.1 La Ingeniería Neuromórfica ............................................................................................. 3 1.2 Justificación .................................................................................................................... 5 1.2.1 Representación visual basada en frames .......................................................................... 5 1.2.2 Representación visual basada en eventos ........................................................................ 8 1.3 Objetivos ...................................................................................................................... 11 1.4 Hipótesis ....................................................................................................................... 11 1.5 Metodología ................................................................................................................. 12 Capítulo 2 - La retina biológica y la retina artificial ....................................................... 13 2.1 Visión Biológica ............................................................................................................. 13 2.1.1 Córnea ............................................................................................................................. 14 2.1.2 Tracto uveal. .................................................................................................................... 16 2.1.3 Cristalino .......................................................................................................................... 19 2.1.4 Retina .............................................................................................................................. 20 2.2 El Sensor de Visión Dinámico ......................................................................................... 31 2.3 Sistema de visión biológico vs. sistema de visión artificial ............................................... 33 2.4 Protocolo AER ............................................................................................................... 34 2.4.1 Modelo de transmisión de datos .................................................................................... 38 2.4.2 Transferencia de datos .................................................................................................... 40 2.4.3 Arreglos de neuronas ...................................................................................................... 42 2.4.4 Ventajas del protocolo AER ............................................................................................. 44 2.5 Diseño de los Pixel es ..................................................................................................... 50 2.5.1 Fotorreceptor .................................................................................................................. 53 2.5.2 Circuito diferenciador ...................................................................................................... 54 2.5.3 Comparadores ................................................................................................................. 55 2.6 TmpDiff128 DVS ............................................................................................................ 56 Capítulo 3 - Diseño y estructura asíncrona ................................................................... 61 3.1 Circuitos síncronos vs. asíncronos .................................................................................. 61 3.2 Diseño síncrono ............................................................................................................. 62 3.2.1 Clock skew (Sesgo de reloj) ............................................................................................. 63 ¡¡¡ 3.2.2 Consumo de energía ........................................................................................................ 63 3.2.3 El peor caso de rendimiento ............................................................................................ 64 3.2.4 Modularidad .................................................................................................................... 64 3.2.5 Adición de componentes de reloj .................................................................................... 65 3.3 Diseño asíncrono ........................................................................................................... 66 3.3.1 Ventajas de circuitos asíncronos ..................................................................................... 66 3.3.2 Limitaciones de circuitos asíncronos ............................................................................... 67 3.4 Clasificación de circuitos asíncronos ............................................................................... 68 3.5 Circuito Self-Timed (auto-temporizado) .......................................................................... 70 3.6 Protocolos de señalización ............................................................................................. 71 3.6.1 Protocolo de señalización de dos fases o por transferencia ........................................... 71 3.6.2 Protocolo de señalización de cuatro fases o de nivel. ..................................................... 72 3. 7 Comunicación asíncrona . ............................................................................................... 72 3.7.1 Comunicación en riel simple ............................................................................................ 73 3.7.2 Comunicación en doble riel. ............................................................................................ 74 3.7.3 Riel simple vs doble riel. .................................................................................................. 76 3.8 Protocolo Self-Timed en riel simple . ............................................................................... 76 3.8.1 Protocolo de 2 fases ........................................................................................................ 76 3.8.2 Protocolo de 4 fases ........................................................................................................ 77 3.9 Módulos fundamentales para diseño de circuitos Self-Timed . ......................................... 79 3.9.1 Muller C ........................................................................................................................... 79 3.9.2 Toggle .............................................................................................................................. 80 3.9.3 Select ............................................................................................................................... 82 3.9.4 Arbiter .............................................................................................................................. 83 3.9.5 Call ................................................................................................................................... 84 3.9.6 Arbiter-Call. ...................................................................................................................... 86 3.10 Metaestabilidad ........................................................................................................... 86 3.11 Modelos de retardos .................................................................................................... 87 3.11.1 Retardo puro .................................................................................................................. 88 3.11.2 Retardo inercial. ............................................................................................................ 89 3.11.3 Retardo asimétrico ........................................................................................................ 89 3.12 Bloque de control asíncrono en riel simple ................................................................... 90 3.13 Protocolo Self-timed en doble riel ................................................................................ 92 3.13.1 Protocolo de 2 fases ...................................................................................................... 92 3.13.2 Protocolo de 4 fases ...................................................................................................... 93 3.14 Bloque de control asíncrono en doble riel ..................................................................... 95 3.15 Pipeline ....................................................................................................................... 98 Capítulo 4 - Diseño y secuencia de pruebas de módulos asíncronos . .......................... 103 4.1 Caracterización de retardos .......................................................................................... 103 4.2 Circuitos convertidores de riel simple a doble riel y viceversa ....................................... 113 4.2.1 Convertidor de riel simple a doble riel. ......................................................................... 113 4.2.2 Convertidor de doble riel a riel simple .......................................................................... 115 4.3 Estructuras en anillo .................................................................................................... 118 iv 4.3.1 Estructura en anillo en riel simple ................................................................................. 119 4.3.2 Estructura en anillo en doble riel. ................................................................................. 134 Capítulo 5 - Diseño, implementación y secuencia de pruebas del procesador específico ................................................................................................................... 141 5.1 Flujo de datos asíncronos provenientes del DVS ........................................................... 141 5.2 Operaciones morfológicas ........................................................................................... 146 5.2.1 Definiciones básicas ...................................................................................................... 147 5.3 Diseño del procesador específico ................................................................................. 152 5.4 Resultados experimentales del procesador .................................................................. 157 Capítulo 6 - Conclusiones ........................................................................................... 163 6.1 Aportaciones principales ............................................................................................. 165 6.2 Trabajo Futuro ............................................................................................................ 166 6.3 Publicaciones .............................................................................................................. 166 Anexo A - Componentes del pixel .............................................................................. 169 7.1 Dispositivos MOSFET ............................................................................................. 169 7.1.1 Estructura del MOSFET .............................................................................................. 170 7.1.2 Simbología ................................................................................................................. 172 7.1.3 Regiones de operación .............................................................................................. 172 7.1.4 Polarización del MOSFET ........................................................................................... 174 7.1.5 Características 1-V en el sub-umbral. ......................................................................... 175 7.2 Fotosensores ........................................................................................................ 177 7.2.1 Fotodiodo .................................................................................................................. 178 7.2.2 Fototransistor ............................................................................................................ 181 7.2.3 Photogate .................................................................................................................. 182 7.2.4 Fotosensores logarítmicos ........................................................................................ 182 Anexo B - Publicaciones ............................................................................................. 191 Referencias ................................................................................................................ 255
dc.formatapplication/PDF
dc.language.isospa
dc.publisherBiblioteca Digital wdg.biblio
dc.publisherUniversidad de Guadalajara
dc.rights.urihttps://wdg.biblio.udg.mx/politicasdepublicacion.php
dc.titleDiseño de un procesador específico para la comunicación de un sensor de visión dinámico
dc.typeTesis de Doctorado
dc.rights.holderUniversidad de Guadalajara
dc.rights.holderReyes Barón, José Roberto
dc.coverageGuadalajara, Jalisco, México
dc.type.conacytDoctoralThesis-
dc.degree.nameDOCTORADO EN CIENCIAS DE LA ELECTRÓNICA Y LA COMPUTACIÓN CON ORIENTACIÓN EN DISEÑO ELECTRÓNICO Y OPTOELECTRÓNICA-
dc.degree.departmentCUCEI-
dc.degree.grantorUniversidad de Guadalajara-
dc.rights.accessopenAccess-
dc.degree.creatorDOCTOR EN CIENCIAS DE LA ELECTRÓNICA Y LA COMPUTACIÓN CON ORIENTACIÓN EN DISEÑO ELECTRÓNICO Y OPTOELECTRÓNICA-
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