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Département Ingénierie des systèmes
Filière Systèmes Électroniques
Responsable : Laure Sevely
27 mars 2013
Systèmes électroniques
En évolution permanente : Innovation / Optimisation / Performances
SystSystèèmes sur cartesmes sur cartes
Filière Systèmes électroniques
Circuits numCircuits numéériquesriques
Circuits analogiquesCircuits analogiquesCapteursCapteurs
Source : Apple
Source : ars
Source : ARM
Source : Xilinx
Source : Cambridge Silicon Radio
Savoir et Savoir faire en :Savoir et Savoir faire en :ModModéélisation / Simulation / Optimisation / Intlisation / Simulation / Optimisation / Intéégration / Test / Validationgration / Test / Validation
Concepteur de
Systèmes électroniques
Filière Systèmes électroniques
� Systèmes numériques ASIC, FPGA, SOCArchitectures, Flot de conception, Modélisation, Description VHDL, Simulation, Synthèse, Placement/routage, Analyse de Timing, Testabilité
� Systèmes analogiques et mixtes BF et RFAmplification, Synthèse de fréquence, Conversion ADC/DAC, Flot de conception, Intégration, Bruit, Architecture d'émetteurs/récepteurs
� Micro-systèmes MEMSModélisation, Conversion électromécanique, Électronique de traitement, Simulation, Dimensionnement, Fabrication, Caractérisation, Test
� Systèmes sur cartesChaîne d’acquisition, Transfert de signal, Intégrité de signal, Compatibilitéélectromagnétique, Routage, PCB hautes fréquences, Power Management
�� CompCompéétences en Hardware et en Software tences en Hardware et en Software Logiciel de développement et Logiciel embarqué
Filière Systèmes Électroniques
� Concevoir et implémenter des architectures numériques dans un composant programmable (FPGA)
Source : Actel
Freebox
Source : Xilinx
Source : Altera
� Concevoir des systèmes sur cartes
Filière Systèmes Électroniques
Source : NXP
� Concevoir des circuits intégrés analogiques et mixtes BF et RF
Source : Radio Frequency Circuit And SystemSource : ESIEE
Filière Systèmes Électroniques
� Concevoir des cellules de bibliothèque dans une technologie donnée
Source : NXPSource :Cadence
Source : AMS
Source : ESIEE
� Concevoir des micro-systèmes MEMS
Source : Analog devices Source : ESIEE
Filière Systèmes Électroniques
� Concevoir des systèmes matériel/logiciel (SOC)
Flash
SDRAMCPU
DSP
I/O
I/O
I/O FPGA FPGA
Flash
SDRAM
O/I O/I
O/I O/I
O/I O/IDSP
CPU
� Concevoir des circuits intégrés numériques (ASIC)
Source : ESIEE
Du cahier des charges aux dessins de masques« mon premier circuit intégré numérique »
Logiciel / Numérique / Analogique / RF
Filière Systèmes Électroniques
Réalisation - Projets
� Système d'acquisition d'image et compression sur FPGA
� Récepteur Audio pour application nomade
� Robot mobileConception -> Fabrication -> Test
4ème année
ASICConception
d’accélérateurs matériels
Circuits intégrés
Acquisition et interfaces
Power Management
MEMS Technologies
Projet ouStage
SOC
FPGA avancé
Systèmes mixtes sur cartes
Intégrité de signal
OptionsOptionsArchitecte de SystArchitecte de Systèèmes Nummes NuméériquesriquesArchitecte de SystArchitecte de Systèèmes mixtes Radio frmes mixtes Radio frééquencesquencesConcepteur de MicroConcepteur de Micro--systsystèèmes MEMS, avec la filimes MEMS, avec la filièère IME Micro and Nano technologiesre IME Micro and Nano technologiesSystSystèèmes mes éélectroniques pour les tlectroniques pour les téélléécommunications,communications, avec la filiavec la filièère Tre Téélléécomcom
Modeling and simulation of MEMS
6 Unit6 Unitéés obligatoiress obligatoires
Système Multiprocesseur avec
OS embarqué
Une approche simulation de l'électronique
analogique
Prototypage rapide sur FPGA
Intégration de circuits
Design of a MEMS DeviceAtelierAtelier
3 p3 péériodes = 4 unitriodes = 4 unitéés + 1 atelier / ps + 1 atelier / péérioderiode
ÉÉlectivelective
Filière Systèmes Électroniques
Options
Filière Systèmes Électroniques
Options
Filière Systèmes Électroniques
5ème année
Topical MEMS Design
Circuits intégrés RF pour
communications
SystemC
Modélisation Mixte
Prototypage rapide d’un émetteur-récepteur crypté
pour drone
Sûreté de fonctionnement
Advanced microfabricationTechnologies
Électronique automobile
Sécurité des systèmes
d'information
Nano & BiochemicalTechnologies and
Devices
Energy Harvestingfor Autonomous
Sensors
Électronique appliquée à la
finance
Instrumentation et Mesure
System Programmed on
Chip
Circuits intégrés analogiques pour traitement de
données
Systèmes mixtes pour
Radiocommunications
ASIC avancé
Nano & BiochemicalTechnologies and
Devices
2 p2 péériodes = 4 unitriodes = 4 unitéés / ps / péérioderiode
P2Unités au choix
…..
P13 unitéscommunes
Stage (6 mois)
ÉÉlectiveslectives
Filière Systèmes Électroniques
Filière Systèmes Électroniques
Image: Altera
Entreprises
RATP, SNCF, Renault, Valéo, …DGA, EADS, Hispano-suiza, MBDA, Sagem, Thalès, Elsys Design,…
Altis, Intel, NXP, ST Microelectronics, TI, Schlumberger,Tronic’s …
Cadence, Mentor Graphic’s, Altera, Xilinx, Coventor, …
Laboratoires de recherche du CNRS, INSERM, Institut de la vision,CEA – Leti, List (Saclay), LIRMM (Montpellier), ONERA, CETP, …
PMI/PME
Image: Altera
Image: Xilinx
Stages I4, I5 / Interventions dans les enseignements de la Filière
Filière Systèmes Électroniques
Activités de Recherche
• Système de mesure à base de capteurs intégrés multi-fonctions reconfigurables
Proc Interface analogique
Capteur
Contrôle des paramètres
PolarisationAmplificationAdaptation des signaux
Différentes structures Modèles
VHDL-AMS
Processeur +FPGA
• Électronique de Commande pour mesure de Résonance Magnétique Nucléaire Portable
• Architectures de circuits de systèmes de radiocommunication• Architectures d’ASIC
• BIOMEMS • Prospection pétrolière • Récupération d’énergie
• MEMS optiques, Microfluidique, Micro-résonateur, MEMS RF
Filière Systèmes Électroniques
Stages
4ème année• Simulation et intégrité de signal sur carte électronique (Thalès Global Services)• Etude, conception et validation d’une carte de conversion analogique numérique
(FLIR System)• Développement d’un FPGA pour de la R&T d’instrumentation (Safran Engineering
Services)• Étude de faisabilité d'un capteur MEMS pour l’exploration pétrolière (Schlumberger)• Development of Radar Signal Processins System for Radar Imaging (Nanyang
Polytechnic)
5ème année• Study and development of secured embedded memories (ARM)• Etude et mise en oeuvre de la reconfiguration partielle sur FPGA (Elsys Design)• Réalisation et Vérification d’IP Digital (Freescale)• Test de cartes électroniques et de ses sous-ensembles (Schlumberger)• Définition des essais de pré-conformité CEM pour évaluation de bancs de test
(MBDA)
Filière Systèmes Électroniques
Métiers
Relations clientRelations client
Expertise techniqueExpertise technique� Concepteur
�De systèmes numériques
�De systèmes intégrés analogiques, mixtes et RF
�De microsystèmes MEMS
�De systèmes électroniques sur cartes
� Architecte système
� Ingénieur R&D
� Ingénieur en caractérisation et test
� Ingénieur validation
� Ingénieur en fiabilité, étude de défaillances, amélioration de la qualité
� Ingénieur d’applications : support client, formations, démonstrateurs
� Ingénieur technico-commercial
Filière Systèmes Électroniques
Missions
� Développer l’électronique de puissance d’un véhicule électrique (Renault)
� Développer un code vhdl pour un FPGA d'analyse de vibrations d'un moteur d'avion, le tester et étudier ses performances au sein de l'équipe développement des calculateurs (Sagem Défense Sécurité)
� Designer un ASIC pour un supercalculateur (Bull – EASii-IC)
� Optimiser l’architecture d’une carte : simulations d'intégrité de signaux et optimisation des alimentations (Thalès Communication)
� Développer des programmes et interfaces de test, liens entre un automate et des cartes de puissance (RATP - Alten)
� Valider un convertisseur de puissance haute température (Hispano-Suiza)
� Concevoir des éléments sensibles pour MEMS, améliorer leur design pour de meilleures performances (Tronic’s)
� Tester et valider des composants pour applications pétrolières (Schlumberger)
Filière Systèmes Électroniques
� " Je suis ingénieur électronique développement produits et systèmes de signalisation à la SNCF, au sein de l’équipe produits électroniques : 15 ingénieurs et techniciens, en contact avec les agents de terrain en cas de problèmes et de pannes. Ma 1ère mission consiste à effectuer un état des lieux des pannes sur les balises de contrôle de vitesse des trains, analyser les obsolescences électroniques et anticiper les besoins à venir en terme de réapprovisionnementEn parallèle, je suis en charge du suivi technique et du développement d’un tout nouvel appareil qui a pour nom « détonateur électronique » : écrire son cahier des charges, lancer l’appel d’offre, et par la suite suivre l’industriel tout au long du développement du produitUne très bonne ambiance règne au sein de ma section. L’équipe est très soudée. Ce qui me plait le plus, c’est que je suis vraiment au cœur du métier d’ingénieur et non pas dans de l’abstrait"
� "Je suis dans une PME de 6 personnes, ePawn, qui se situe dans un incubateur à Paris près de Nation. Je suis en charge de la réalisation de cartes électroniques, de développements logiciel sur microcontrôleur PIC et ARM, et de conception mécanique en 3D. Tout me plait dans l'entreprise, l'ambiance, les projets, ainsi que les responsabilités associées"
� " Je travaille dans une petite structure de 4 personnes, ce qui me permet de faire plein de choses intéressantes dans divers domaines : design, software, hardware. Je suis actuellement responsable de l'intégration et de la conception d'un design de FPGA "
Témoignages
Filière Systèmes Électroniques
Témoignages
� " Je suis en thèse Cifre à Grenoble, partagé entre 3 sites : STMicroelectronics, le TIMA, laboratoire spécialisé dans les micro et nano technologies, et l’école doctorale EEATS. Je suis le plus souvent à ST, dans une équipe de designers en microélectronique qui réalise le capteur de l'appareil photo pour des téléphones portables et tablettes.Mon travail est de réaliser la conversion analogique/numérique de la matrice de pixels pour que ces données puissent ensuite être affichées et traitées (détection de visage, retouche photo ...)Ce qui me plait, c'est de travailler sur des sujets d'actualité, car les capteurs photo doivent toujours être plus performants (nombre de pixels, vitesse de lecture...), et d'utiliser les dernières technologies. De plus, je concerte avec plusieurs équipes : analog /digital /optique, ce qui me permet d'apprendre beaucoup de choses."
� " Je suis Ingénieur Produit Traitement numérique au sein de Thales Systèmes Aéroportés, àÉlancourt. L’activité de mon service concerne le domaine de la guerre électronique aéroportée, notamment sur le chasseur Rafale : il s'agit de faire de la détection et du brouillage de l'environnement électromagnétique dans lequel l'avion évolue. Je travaille sur les activités de conception/spécification de FPGA, soumis à d'importants objectifs de traitement numérique du signal. Il s'agit d'un domaine à la pointe en terme technologique. Sur le site, le niveau d'expertise est extrêmement élevé, permettant d'envisager un transfert important de compétences. C'est pour moi une excellente opportunité car le domaine m'intéresse depuis de nombreuses années."
Filière Systèmes Électroniques
Témoignages� " Je suis en thèse CIFRE à ST Rousset avec le centre de recherche de Mines-Paristech, sur le
développement de structures mobiles dans les interconnexions de puces microélectroniques. Je suis la plupart du temps à ST, dans le groupe "Advanced technologies" . Un des avantages est la possibilité d’utiliser le site de production pour avoir des plaquettes de silicium rapidement et avancer dans nos projets. Je gère les étapes de fabrication de mes dispositifs MEMS: design, simulation, fabrication (suivi des étapes technologiques) et caractérisation.
� " Je suis chez Elsys-Design , en contrat sur le plateau pour Sagem DS. Je travaille sur des FPGA d'interface vidéo et de traitement d'images. Je touche à tous les aspects (design, simulation, vérification et intégration). Etant donné que c'est un plateau, je fais du développement de modules (VHDL) et de FPGA complets (contraintes, placement routage, etc..), intégrés dans les lunettes de visée militaires.Je travaille dans une équipe d'une demi douzaine de personnes, et en parallèle avec le client à Sagem avec qui nous sommes en contact permanent via téléphone ou mail. L'ambiance est très bonne que ce soit au sein du plateau ou de l'entreprise.Je suis globalement satisfait de cette première expérience qui couvre tous les aspects possibles d'une mission de prestation. "
� " Je suis au CEA-LETI au sein du CESTI (Centre d'Évaluation de la Sécurité des Technologies de l'Information). Je travaille principalement sur les projets de recherche, et mon activité est d'étudier les effets optiques sur le silicium, en particulier les conséquences courants/tensions àl'échelle d'une porte logique. "
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