Simulação de rede de sincronização mestre escravo de duas vias (TWMS) com computação paralela

Abstract

A aplicação de redes de distribuição de sinal de relógio mestre escravo de duas vias (do inglês, two-way master slave - TWMS) atua no espalhamento e troca de informações entre os componentes de computação, comunicação e sistemas dinâmicos complexos. A crescente necessidade de comunicação e trocas de informações trouxeram a necessidade de desenvolvimento de uma rede mundial interconectada para suprir essa demanda. A rede de distribuição de sinal de relógio é uma parte importante dessas redes e tem com o Phase locked-loop (PLL), a dinâmica necessária para a sincronização de um oscilador local com um sinal de referencia em fase e frequência. Usualmente, as redes PLL são construídas em topologias mutuamente conectadas ou mestre-escravo, sendo a utilização dessa configuração devido à sua simplicidade e baixo custo. A simulação numérica de redes de distribuição de sinal de relógio é importante devido à capacidade de se testar possibilidades e características dos componentes do PLL. Neste trabalho, uma rede TWMS é construída usando lógica de algoritmos paralelos, com o objetivo de desenvolver uma estratégia de simulação mais eficiente, e estudar os efeitos da interação de PLLs rodando em um sistema de computação paralela.

The application of two-way master slave clock signal distribution networks (TWMS) operates in the spreading and exchange of information between components of computing, communication and complex dynamic systems. The growing need for communication and information exchange brought the need to develop an interconnected world network to meet this demand. The clock signal distribution network is an important part of these networks and has, with the Phase locked-loop (PLL), the necessary dynamics for the synchronization of a local oscillator with a reference signal in phase and frequency. Usually, PLL networks are built in mutually connected or master-slave topologies, and the use of this configuration is due to its simplicity and low cost. Numerical simulation of clock signal distribution networks is important due to the ability to test possibilities and characteristics of PLL components. In this work, a TWMs network is built using parallel algorithm logic, with the objective of developing a more efficient simulation strategy, and studying the interaction effects of PLLs running in a parallel computing system.