Génération de modèles de haut niveau enrichis pour les systèmes hétérogènes et multiphysiques - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2014

Enriched high level model generation for heterogeneous and multiphysic systems

Génération de modèles de haut niveau enrichis pour les systèmes hétérogènes et multiphysiques

Résumé

Systems on chip are more and more complex as they now embed not only digital and analog parts, but also sensors and actuators. SystemC and its extension SystemC AMS allow the high level modeling of such systems. These tools are efficient for feasibility study, architectural exploration and global verification of heterogeneous and multiphysics systems. At low level of abstraction, the simulation duration are too important. Moreover, synchronization problems appear when cosimulations are performed. It is possible to abstract the low level models that are developed by the specialists of the different domains to create high level models that can be simulated faster using SystemC/SystemC AMS. The models of computation and the modeling styles have been studied. A relation is shown between the modeling style, the model size and simulation speed. A method that generates automatically the high level model of an analog linear circuit from its low level representation is proposed. Then, it is shown how to include in the high level model some information allowing the power consumption estimation. After that, the multiphysics systems modeling is studied. Two methods are discussed: firstly, the one that uses the electrical equivalent circuit, then the one based on the bond graph approach. It is shown how to generate a bond graph equivalent model from a low level representation. Finally, the modeling of a wind turbine system is discussed in order to illustrate the different concepts presented in this thesis.
Les systèmes sur puce sont de plus en plus complexes : ils intègrent des parties numériques, des parties analogiques et des capteurs ou actionneurs. SystemC et son extension SystemC AMS permettent aujourd'hui de modéliser à haut niveau d'abstraction de tels systèmes. Ces outils constituent de véritables atouts dans une optique d'étude de faisabilité, d'exploration architecturale et de vérification du fonctionnement global des systèmes complexes hétérogènes et multiphysiques. En effet, les durées de simulation deviennent trop importantes pour envisager les simulations globales à bas niveau d'abstraction. De plus, les simulations basées sur l'utilisation conjointe de différents outils provoquent des problèmes de synchronisation. Les modèles de bas niveau, une fois crées par les spécialistes des différents domaines peuvent toutefois être abstraits afin de générer des modèles de haut niveau simulables sous SystemC/SystemC AMS en des temps de simulations réduits. Une analyse des modèles de calcul et des styles de modélisation possibles est d'abord présentée afin d'établir un lien avec les durées de simulation, ceci pour proposer un style de modélisation en fonction du niveau d'abstraction souhaité et de la taille du modèle à simuler. Dans le cas des circuits analogiques linéaires, une méthode permettant de générer automatiquement des modèles de haut niveau d'abstraction à partir de modèles de bas niveau a été proposée. Afin d'évaluer très tôt dans le flot de conception la consommation d'un système, un moyen d'enrichir les modèles de haut niveau préalablement générés est présentée. L'attention a ensuite été portée sur la modélisation à haut niveau des systèmes multiphysiques. Deux méthodes y sont discutées : la méthode consistant à utiliser le circuit équivalent électrique puis la méthode basée sur les bond graphs. En particulier, nous proposons une méthode permettant de générer un modèle équivalent au bond graph à partir d'un modèle de bas niveau. Enfin, la modélisation d'un système éolien est étudiée afin d'illustrer les différents concepts présentés dans cette thèse.
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Dates et versions

tel-01071673 , version 1 (06-10-2014)
tel-01071673 , version 2 (01-03-2016)

Identifiants

  • HAL Id : tel-01071673 , version 1

Citer

L. Bousquet. Génération de modèles de haut niveau enrichis pour les systèmes hétérogènes et multiphysiques. Sciences de l'ingénieur [physics]. Université de Grenoble, 2014. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-01071673v1⟩
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