Circuits et systemes de modelisation analogique de neurones ...

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Chapitre IV : mise en œuvre et applicationsLe micro-ordinateur est relié au système "microneurone" par un câble de type "null-modem".La programmation se fait par l'envoi de caractères de contrôle selon le protocole suivant : "0" : le système renvoie une chaîne de caractères terminée par $ qui identifie sa version.("microneurone version 1.0$", par exemple). "1" : le système renvoie une trame de paramètres (voir tableau 4-1). "2" : le système attend de recevoir une trame de paramètres (voir tableau 4-1), le tempsentre chaque caractère ne doit pas dépasser environ 8 s. Si les deux premiers caractères necorrespondent pas au type de matériel, le message "BAD VERSION" est affiché. De plussi le temps d'attente entre chaque caractère dépasse 8 s environ, l'opération est annulée etl'afficheur indique "TIME OUT".A la réception de la commande "2" le système inscrit un bit indiquant le début de transferten EEPROM. Cette opération durant de l'ordre de 20 ms, il faut attendre ce délai avantd'envoyer le reste de la trame. Dans le cas contraire, l'UART du microcontrôleur nedisposant pas de FIFO, les données reçues seraient perdues. Notons que le délai doit resterinférieur à 8 s. "3"n : le système renvoie la valeur du n ième paramètre. L'ordre des paramètre étant celui dela trame série (voir tableau 4-1). "4"n : le système attend de recevoir la valeur du n ième paramètre. L'ordre des paramètresétant celui de la trame série (voir tableau 4-1).4.1.2.3. Logiciel.Figure 4-21 : saisie d'écran du logiciel de gestion de "microneurone". Les cellules griséescorrespondent aux paramètres figés.175
Chapitre IV : mise en œuvre et applicationsDeux logiciels, respectivement pour micro-ordinateurs Apple et PC, ont été développés (laversion PC a été écrite par L. Alvado). Ils permettent de saisir et d'enregistrer les 20paramètres du simulateur et de les transférer par la liaison série.La figure 4-21 présente la fenêtre de dialogue du logiciel version Apple, nous y retrouvons leschamps permettant d'éditer les différents paramètres et les "boutons" de commandes pour lesfonctions que nous venons d'indiquer.4.2.Utilisation de "microneurone" pour le test de l'ASIC "susie".Nous nous sommes rapidement rendu compte qu'un problème était survenu lors de laréalisation du circuit "susie" : son "plot" de masse (point milieu des alimentations -5/+5 V)comporte une résistance de protection série de 200 Ohms. L'utilisation involontaire de ce plotprotégé a des conséquences catastrophiques sur le fonctionnement de l'ASIC. Laconsommation électrique sur cette alimentation n'est pas constante et la masse se "déplace" enfonction de l'activité de l'ASIC, modifie sa polarisation et donc son fonctionnement. En effet,le circuit est polarisé directement par des diviseurs MOS et n'utilise pas de référence interne.Le sens de variation du courant de polarisation dépend du type de diviseur et de miroirconsidéré, PMOS ou NMOS. Il en résulte une rétroaction positive ou négative suivant latopologie de chaque opérateur. Comme il n'est pas possible simplement de compenser ceproblème, nous avons choisi de faire fabriquer un nouvel ASIC, "calvin", que nous avonsdécrit au chapitre III et qui n'a pas encore été livré par le fondeur.Bien qu'il ne soit pas nécessaire de caractériser l'effet de la résistance parasite du plotd'alimentation, nous pouvons néanmoins vérifier le bon fonctionnement de notre système"microneurone" employé comme dispositif de test.Pour automatiser les mesures, nous avons utilisé un micro-ordinateur doté d'une carted'acquisition. Il contrôle "microneurone" par le biais de son port série et mesure, grâce à lacarte d'acquisition, les courants de sortie des conductances ioniques convertis en tensions etdisponibles sur les connecteurs de "microneurone" (voir figure 4-19).En faisant varier à tour de rôle les paramètres Vseuil des variables d'états et en gardant lesautres paramètres fixes, nous pouvons relever les fonctions de transfert des sigmoïdes qui lesconstituent et ainsi les caractériser.La figure 4-22 présente les résultats de telles mesures pour différentes valeurs du paramètreVpente. Les étages de sortie et les étages de multiplication entraînent une variation du courant176
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