High level modeling of heterogeneous systems, analog/digital interfacing.
Modélisation à haut niveau de systèmes hétérogènes, interfaçage analogique /numérique
Résumé
The thesis objective is the modeling of heterogeneous systems. Such systems integrate different physical domains (mechanical, chemical, optical or magnetic) therefore integrate analog and mixed- signal (AMS) parts. The aim is to provide a methodology based on high-level modeling for assisting both the design and the verification of AMS systems. A study on different techniques for extracting behavioral models of analog devices at different abstraction levels and computational weights is presented. Three approaches are identified and regrouped in three techniques. These techniques have been validated through the virtual prototyping of different applications issued from different domains: a low noise amplifier (LNA), a surface acoustic wave-based (SAW) chemical sensor, a CMOS video sensor with models developed at different abstraction levels and their integration within an industrial platform. The flows developed are based on the AMS extensions of the SystemC (IEEE 1666) standard but the methodologies can be implemented using other Analog Hardware Description Languages (VHDL-AMS, Verilog-AMS) typically used for mixed-signal microelectronics design.
L’objet de la thèse est la modélisation de systèmes hétérogènes intégrant différents domaines de la physique et à signaux mixtes, numériques et analogiques (AMS). Une étude approfondie de différentes techniques d’extraction et de calibration de modèles comportementaux de composants analogiques à différents niveaux d’abstraction et de précision est présentée. Cette étude a mis en lumière trois approches principales qui ont été validées par la modélisation de plusieurs applications issues de divers domaines: un amplificateur faible bruit (LNA), un capteur chimique basé sur des ondes acoustiques de surface (SAW), le développement à plusieurs niveaux d’abstraction d’un capteur CMOS vidéo, et son intégration dans une plateforme industrielle. Les outils développés sont basés sur les extensions AMS du standard IEEE 1666 SystemC mais les techniques proposées sont facilement transposables à d’autres langages tels que VHDL-AMS ou Verilog-AMS utilisés en conception de dispositifs mixtes.
Mots clés
Analog and Mixed-Signal (AMS) Design Flow and Methodology
Behavioral Modeling
AMS IP reuse
State Space Model
Reduced Order Modeling
Model of Computation (MoC)
Multiphysical and AMS Systems on Chip (SoC)
OSCI SystemC AMS
VHDL-AMS
System Identification
Image Sensor
SystemC Transaction Level Modeling (TLM).
Flot
Méthodologie de conception de systèmes analogiques et signaux mixtes (AMS)
Modélisation comportementale
Réutilisation de blocs de propriété intellectuelle
Modèle de représentation d'état
Modèle d'ordre réduit
Modèle de calcul (MoC)
OSCI SystemC AMS
VHDL-AMS
Identification de modèles paramétriques
Capteur d'image
Modèle transactionnel (SystemC TLM)
Domaines
Autre| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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