home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Simtel MSDOS 1992 December / simtel1292_SIMTEL_1292_Walnut_Creek.iso / msdos / spredsht / profile.arc / PROFILE.DOC < prev    next >
Text File  |  1990-01-03  |  20KB  |  478 lines
  1.                              Profile
  2.                              -------
  3.  
  4.                         The General Purpose  
  5.                    1D Measurement Data Processor
  6.  
  7.                       by Gertjan L. Ouwerling
  8.  
  9.                   Electrical Materials Laboratory
  10.                   Delft University of Technology
  11.                    P.O. BOX 5031, 2600 GA  DELFT
  12.                          The Netherlands
  13.  
  14.  
  15. Contents
  16. --------
  17.  
  18. 1. Some legal matters
  19. 2. A 250 word introduction to Profile
  20. 3. A 1000 word introduction to Profile
  21. 4. Installation of Public Domain Profile on the IBM-PC.
  22. 5. How to obtain the Profile/Prof2d sources and further executables.
  23. 6. Printable Bug Report Form
  24. 7. Printable Software Request Form
  25.  
  26.  
  27. 1. Some Legal Matters.
  28.    -------------------
  29.  
  30. You have now available the Public Domain version of the general purpose 
  31. measurement data processor Profile. This software may not be distributed 
  32. commercially, that is, for more than the cost of distribution. However, 
  33. non-commercial copying of this program package (for example by non-profit 
  34. organizations, computer user groups, bulletin board systems or private 
  35. users) is encouraged. 
  36.  
  37. In other words: Copy Freely, But Do Not Sell.
  38.  
  39. You are strongly urged to distribute this software in its original form. 
  40. That is a compressed archive file called PROFILE.ARC. It contains not only 
  41. the executable program, but also the help file, further documentation and 
  42. several example Profile programs. If you don't copy the ARC file, at least
  43. copy all files that were spawned from it.
  44.  
  45. Every care has been taken to ensure that the Profile package operates
  46. properly. We however make no warranties, explicit or implied, that it is
  47. free of error. If you use Profile to solve a problem whose incorrect 
  48. solution might injure people or damage property, you do so at your own
  49. risk. 
  50.  
  51. By using Profile you agree to the terms above. You also agree that the
  52. author and the Delft University of Technology will not be held liable for
  53. any cost you may incur, or potential income you might lose as a result of
  54. using Profile. 
  55.  
  56. 2. A 250 Word Introduction To Profile.
  57.    -----------------------------------
  58.  
  59. PRINCIPLE
  60.  
  61.    Separation of measurement data acquisition 
  62.    from          measurement data interpretation
  63.  
  64. PURPOSE
  65.  
  66. 1. Relief the developer of (electrical) measurements from computer
  67.    programming (as much as possible) by providing
  68.  
  69.      - Standard measurement data interpretation tools
  70.      - Data I/O and graphical facilities
  71.      - Hooks for easy add-on of problem specific software
  72.  
  73. 2. Provide an environment for parameter extraction by nonlinear
  74.    optimization ("Inverse Modelling")
  75.  
  76. SCOPE
  77.  
  78.  - Both interactive and programmable use (like BASIC)
  79.  - Free expression definition and evaluation (all math functions)
  80.    Even use as a pocket calculator!
  81.  - History mechanism and command line editting
  82.  - Integration, Differentiation, Curve-Fit
  83.  - Various data transformations (e.g. Map of data to another x-axis)
  84.  - Nonlinear parameter extraction with the Levenberg-Marquardt method
  85.  - File I/O + fast graphical output on various devices 
  86.    (HP Plotter, IBM-PC, Tek4010, VT100, line printer)
  87.  - 2D Version Prof2d with contour plots (in a separate .arc file)
  88.  - On-line help and 150 page manual
  89.  - Written in portable C
  90.  - Available on the IBM-PC, VAX/VMS and various UNIX systems
  91.  
  92. AVAILABILITY
  93.  
  94.  - This Public Domain Profile IBM-PC executable may be copied freely.
  95.  
  96.  - The Profile/Prof2d source code, User's Manual and IBM-PC and 
  97.    VAX/VMS executables are available against handling cost from the 
  98.    Electrical Materials Laboratory of the Delft University of Technology. 
  99.    A license agreement then must be signed. A suitable request form
  100.    is included as a part of this file.
  101.  
  102. Note that a sister program, Prof2d, is also available in the public domain
  103. (as PROF2D.ARC) against the same conditions. This is a 2D data processor
  104. with contour plots on both the PC screen and HP-GL plotters.
  105. The two programs share large parts of the same source code.
  106.  
  107.  
  108. 3. A 1000 Word Introduction to Profile.
  109.    ------------------------------------
  110.  
  111. Profile and Prof2d are computer programs that have evolved from the
  112. impurity profiling project which is being carried out at the Electrical
  113. Materials Laboratory of the Delft University of Technology.
  114.  
  115. However, their scope goes beyond impurity profiling. With Profile and
  116. Prof2d, any measured or simulated data can be read, processed, plotted,
  117. written and even generated, provided that the format in which the data
  118. is supplied or needed conforms to some simple standards.
  119.  
  120. The usefulness of the two programs is much enhanced by the fact that
  121. any mathematical expression, containing measurement data and other,
  122. user specified data, can be executed. Many mathematical functions are
  123. provided by the programs. Profile and Prof2d even can be used as an
  124. on-line pocket calculator.
  125.  
  126. A sequence of data processing commands and expressions can be saved
  127. or prepared in advance in a separate file and executed as a program by
  128. Profile and Prof2d. This allows use of the same data processing scheme
  129. on many different data.
  130.  
  131. Profile is a program that can be used to process data, obtained by 
  132. measurements of simulations or otherwise, fast and flexibly. A major 
  133. constraint is that data has to be to be available in text files, and 
  134. organized columnwise. Profile can also generate columnwise organized 
  135. data files by evaluation of functions.
  136.  
  137. Profile operates as a command interpreter. When invoked it prompts with
  138.  
  139. prof>
  140.  
  141. and to this prompt commands and expressions may be typed. A command
  142. tells Profile to do something with the data (read it, write it,
  143. perform a numerical transformation, make a plot, etc). An expression
  144. is a mathematical formula that tells Profile to compute new data using
  145. data already present.
  146.  
  147. prof> diff num ydata xdata dydx       or
  148. prof> y2=ln(x2/pi)
  149.  
  150. Data is present in the form of scalars (variables) and 1D vectors
  151. (data types or 'columns'). The names of the variables and data types
  152. must be declared to Profile using the commands type and var.
  153. All data is represented by double precision floating point notation.
  154.  
  155. If a command operates on an undetermined number of data types or
  156. variables, it usually ends in a dollar sign '$', that indicates
  157. the end of data names:
  158.  
  159. prof> print a1 a2 a3 a4 $
  160.  
  161. If however Profile knows in advance how many names will be given,
  162. the dollar sign is not required:
  163.  
  164. prof> fit idrain vgate idrfit
  165.  
  166. When giving commands, Profile asks for more data until it is
  167. satisfied. E.g., if you only type the command name fit, it will ask
  168. for the names of the appropriate data types:
  169.  
  170. prof> fit
  171. y data type: idrain
  172. x data type: vgate
  173. fitted y data type: idrfit
  174.  
  175. Hence, in case you are unsure, just give the command name.
  176.  
  177. Help on all commands, and on a number of topics of general interest,
  178. is available by giving
  179.  
  180. prof> help <keyword>
  181.  
  182. A list of possible keywords is displayed if you give
  183.  
  184. prof> help help
  185.  
  186. Most MS-DOS commands can be executed directly without leaving
  187. the program Profile. This allows you to use e.g. the system editor for
  188. changing data in files whilst using the Profile package.
  189.  
  190. prof> edit data.dat
  191. prof> get data.dat x y z $
  192.  
  193.  
  194. A variety of graphical output can be generated using Profile.
  195.  
  196. In the first place, with the command graph it is possible to make a plot
  197. on the computer line printer using alpha-numerical characters only.
  198. The size of this plot is user controlled.
  199.  
  200. In the second place, with plot it is possible to produce a much nicer
  201. plot on pen plotters that use HP-GL as an graphical language. This has been
  202. tested for the much used HP7475/HP7550A eight color pen plotters.
  203.  
  204. Thirdly, plots may be previewed on the terminal or PC screen using the
  205. command view. Profile knows several terminal protocols (including VT100,
  206. VT52, CIT101 alternate graphics and IBM-PC graphics) and is able to draw
  207. a graph of acceptable resolution on ordinary video terminals such as the
  208. DEC VT100.
  209.  
  210. A series of Profile commands may be saved in a file and executed as a
  211. Profile 'program'. This can even be done on line using the command exec.
  212.  
  213. prof> exec subrout.pro
  214.  
  215. This makes it possible to use previously defined data processing
  216. sequences (comparable to subroutines in programming languages).
  217. Exec statements may be nested, allowing an hierarchical program structure.
  218.  
  219. The Modified Damped Least Squares non-linear parameter optimization
  220. method, an improved variant of the Levenberg-Marquardt method, is
  221. available through the command levmar. This allows the iterative
  222. determination of the (non-linear) parameters of a (non-linear) model
  223. that describes some measurement data. This model may be either an
  224. internal analytical expression (previously defined) or an external
  225. program that reads the parameters and simulates the measurement.
  226.  
  227. Literature references describing the use of Profile as an optimization
  228. driver for nonlinear parameter extraction are:
  229.  
  230.  - G.J.L. Ouwerling, H.M. Wentinck, F. van Rijs, J.C. Staalenburg 
  231.    and W. Crans, "Physical Parameter Extraction by Inverse Modelling
  232.    of Semiconductor Devices," Proceedings SISDEP-88, Bologna, Sept. 1988.
  233.  - G.J.L. Ouwerling, F. van Rijs, B.F.P. Jansen and W. Crans, 
  234.    "Inverse Modelling with the PROFILE Optimization Driver", Digest of 
  235.    the Short Course on Software Tools for Process, Device and Circuit 
  236.    Modelling, NASECODE VI Conference, Dublin, Boole Press, July 1989.
  237.  - G.J.L. Ouwerling, "One- and Two-Dimensional Doping Profiling by
  238.    Inverse Methods", Ph.D. Thesis, Delft University of Technology, 1989.
  239.    Of which appendix C: Algorithm of the MDLS optimization method.
  240.  
  241. A 150 page User's Manual is available (together with the source code
  242. and PC and VAX/VMS executables) from the Electrical Materials 
  243. Laboratory of the Delft University of Technology by license agreement.
  244. More information is provided in section 5. of this documentation.
  245. A provisional manual can be obtained by printing the contents of the
  246. file with help texts called PROF.HEL that is bundled with the 
  247. Public Domain Profile version.
  248.  
  249.  
  250. 4. Installation of Public Domain Profile on the IBM-PC.
  251.    ----------------------------------------------------
  252.  
  253. This Public Domain version of Profile runs on the IBM-PC and true
  254. compatibles. It benefits greatly from a mathematical co-processor, but
  255. it executes without one. It will drive the CGA, EGA, VGA, Hercules and 
  256. Olivetti (AT&T 6300) graphics adaptors. These are recognized automatically.
  257. If for some reason the wrong adaptor is detected, you may use set a
  258. graphics adaptor type with the command <adapt>.
  259.  
  260. From the PROFILE.ARC file you have obtained a PROF.EXE file.
  261. If you have a hard disk, you should put this in a directory that 
  262. is in your search path (see MS-DOS command PATH).
  263.  
  264. Profile may use two auxiliary files, PROF.MES and PROF.HEL. The PROF.HEL 
  265. file contains the help texts shown when using the command help.
  266. The content of the PROF.MES file is printed each time Profile is invoked. 
  267. Only the PROF.HEL file is bundled with Public Domain Profile. If you
  268. want, you can create your own PROF.MES.
  269. By default, Profile expect these files to be present in a directory 
  270. called C:\EXTRA. You can either create such a directory or use the run 
  271. time option -d (see also the invoke help page) to state the help files 
  272. directory.
  273.  
  274. It may be a good idea to create a prof.bat file in your usual directory
  275. with executable programs. This file should contain a single line like
  276. (if the program resides in directory C:\PROGS and the helpfiles in
  277. directory C:\HELPFILES)
  278.  
  279. C:\PROGS\PROF.EXE -dC:\HELPFILES %1 %2
  280.  
  281. If you do not have a hard disk, you will need option -d to tell the
  282. programs that the helpfiles are on disk A: or B: and invoke by
  283.  
  284. A> prof -dA:    <- search on disk A:
  285. A> prof -d      <- search in current directory
  286.  
  287. Finally, Profile also finds the help file if it is in the current 
  288. directory.
  289.  
  290. Some Profile example programs are included with in the Public Domain 
  291. distribution file. You may execute such a program by typing:
  292.  
  293. C> prof example1.pro <enter>
  294.  
  295. Plots can be made by connecting a HP7550A or compatible plotter to the
  296. IBM-PC serial port (COM1). A cable fit for hardwired RS232 handshaking
  297. should be used. The baud rate of the plotter should be equal to the
  298. baud rate set for the PC's serial port with the MS-DOS command mode.
  299. For each handshaking sequence a dot (.) is printed on the screen.
  300.  
  301. Setting the RS232 port's baud rate to (e.g.) 4800 b/s:
  302.  
  303. C> mode com1:48
  304.  
  305. The following HP7550A plotter settings are suggested:
  306.  
  307. Main menu:      Monitor mode: off
  308.                 Standard (not enhanced)
  309.  
  310. Serial menu:    Dataflow:     remote, standalone
  311.                 Bypass:       off
  312.                 Handshake:    hardwired, direct
  313.                 Duplex:       full
  314.                 Parity:       8 bits off
  315.                 Baud:         As set by MS-DOS command mode
  316.  
  317.  
  318.  
  319. 5. How to obtain the Profile/Prof2d sources and further executables.
  320.    -----------------------------------------------------------------
  321.  
  322. The Profile Public Domain version you now have is limited in several 
  323. ways:
  324.  
  325. - Public Domain notices are given in the graphical output
  326. - The external model of the optimization driver has been disabled
  327. - No object files are available, hence no user written code can be
  328.   linked to add user specific data interpretation software.
  329.  
  330. Profile is written in portable C and runs on various computer systems,
  331. including the IBM-PC, VAX/VMS and several UNIX dialects. You can acquire
  332. a printed manual, non Public Domain executables for the VAX and the PC 
  333. and the source code by signing a licence agreement with the Faculty of
  334. Electrical Engineering of the Delft University of Technology. Send a 
  335. written request, stating the desired magnetic carrier, to
  336.  
  337.                           dr. Wim Crans
  338.                    Electrical Materials Laboratory
  339.                    Delft University of Technology
  340.                       P.O. Box 5031, Mekelweg 4
  341.                            2600 GA  DELFT
  342.                           THE NETHERLANDS
  343.                         Fax: +31-15-783622
  344.                        Telex 38151 butud nl
  345.  
  346. You will then be sent the appropiate licence forms. After shipment of the
  347. manual and the software you will be billed for the handling cost, estimated 
  348. to be US $50 or Dfl. 100,--, unless you enclose a check for that amount.
  349. A suitable software request form is included underneath.
  350.  
  351. Good news for Delft University Users: you do not need a licence agreement.
  352. The manual and executables can be ordered at the above address using an 
  353. internal order form. The exchange of the source code is negotiable.
  354.  
  355.  
  356. 6. Printable Bug Report Form
  357.  
  358. Cut here and print with single line spacing
  359. -----------------------------------------------------------------------------
  360.            
  361.            
  362.  
  363.  
  364.    dr. ir. W. Crans           BRF2            Do not phone. Write.
  365.    Electrical Materials Laboratory            Fax     +31-15-783622
  366.    Delft University of Technology             Telex   38151 butud nl
  367.    Mekelweg 4, P.O. Box 5031,                 
  368.    2600 GA  DELFT, The Netherlands.           
  369.    
  370.    
  371.     
  372.    
  373.    ------------------------------------------------------------------
  374.    Fold here and send in a window envelope.
  375.    
  376.                           Profile/Prof2d Bug Report Form
  377.    
  378.    If you find a bug or shortcoming in Profile or Prof2d, do NOT phone, but 
  379.    print this form and send it to us by mail or fax. Do not send large
  380.    Profile/Prof2d programs or log sequences, but try to find the smallest 
  381.    possible program that reproduces the problem and write it down below. If 
  382.    possible, use internally generated data (with the default data type 
  383.    count).  If you cannot avoid data files or larger programs, do not (only)
  384.    send listings but also a floppy disk or an electronic mail message.
  385.    
  386.    NOTE: Your comments are higly appreciated. However, no guarantees about 
  387.    bug repair can be made. 
  388.    
  389.    o  Profile     o  Prof2d    Version number (in startup message):
  390.    
  391.    +---------------------------------------------------------------------+
  392.    | Bug Description                                                     |
  393.    |                                                                     |
  394.    |                                                                     |
  395.    |                                                                     |
  396.    |                                                                     |
  397.    |                                                                     |
  398.    |                                                                     |
  399.    |                                                                     |
  400.    |                                                                     |
  401.    |                                                                     |
  402.    |                                                                     |
  403.    |                                                                     |
  404.    |                                                                     |
  405.    +---------------------------------------------------------------------+
  406.    
  407.    Name:                            Institute:
  408.    Address:                         City + Zip:
  409.    Country:                         E-mail:
  410.    Phone: +  -  -         Fax: +  -  -             Telex:         -      
  411.  
  412.  
  413. Cut here 
  414. -----------------------------------------------------------------------------
  415.  
  416. 7. Printable Software Request Form
  417.  
  418. Cut here and print with single line spacing
  419. -----------------------------------------------------------------------------
  420.  
  421.  
  422.  
  423.     
  424.     dr. ir. W. Crans           SRF2            Phone   +31-15-786104
  425.     Electrical Materials Laboratory            Fax     +31-15-783622
  426.     Delft University of Technology             Telex   38151 butud nl
  427.     Mekelweg 4, P.O. Box 5031,                 
  428.     2600 GA  DELFT, The Netherlands.           
  429.     
  430.             
  431.      
  432.     
  433.     ------------------------------------------------------------------------
  434.     Fold here and send in a window envelope.
  435.     
  436.     
  437.                            ELMAT Software Request Form
  438.     
  439.     By filing this completed form, you will receive a software license 
  440.     agreement, to be signed by a duly authorized person. After receipt of 
  441.     the signed agreement we will send you the software in the desired form. 
  442.     Demonstration versions of the programs may be obtained directly without 
  443.     signing the license agreement.
  444.     You will be billed for handling cost (US $50 or Dfl. 100,-).
  445.     
  446.     
  447.                                      Request
  448.     
  449.     Please make available to my institute the following ELMAT developed 
  450.     software
  451.     
  452.     o  Profile/Prof2d    o  ASA      o  TIPSY     o  Other:
  453.     
  454.     o  Executable for    o  IBM-PC   o  VAX/VMS   o  Other:
  455.     o  Demo Version (No license required)
  456.     o  Source Code     (license required)
  457.     o  Printed User's Manual
  458.     
  459.     on the following carriers
  460.     
  461.     o  IBM-PC Floppy Disk   o 5.25 inch/360K   o 3.5 inch/720K
  462.     o  Magnetic Tape ANSI 9-track  Density   o 1600 bpi   o 6250 bpi
  463.     o  Electronic mail      o Usenet  o BITNET
  464.     
  465.     
  466.     Name:                            Institute:
  467.     Address:                         City + Zip:
  468.     Country:                         E-mail:
  469.     Phone: +  -  -         Fax: +  -  -             Telex:         -  
  470.     
  471.     SIGNATURE:
  472.  
  473.  
  474.  
  475. Cut here
  476. -----------------------------------------------------------------------------
  477. End of the file Profile.doc.
  478.