Réseaux de Petri temporisés pour la synthèse de circuits pipelinés - TEL - Thèses en ligne Access content directly
Theses Year : 2022

Timed Petri nets for the synthesis of pipelined circuits

Réseaux de Petri temporisés pour la synthèse de circuits pipelinés

Rémi Parrot
  • Function : Author
  • PersonId : 1253052
  • IdHAL : remi-parrot

Abstract

In this thesis, we are interested in the optimization of the resources consumed by a circuit implementing a control law for the charging of electric vehicles on FPGA. First, we propose a new solution to the pipeline synthesis problem that minimizes the number of flip-flops and guarantees a minimum operating frequency. Based on this same approach, we are able to build a pipeline that allows the folding (or time multiplexing) of the circuit, i.e., that allows the merging of identical circuit portions by sequencing their access. Thus, the consumed resources are reduced both in number of flip-flops and in number of logical units. Our approach is based on a Timed Petri Net model with delayable transitions that can miss their firing date, and a specific action called reset that resets the clocks of all transitions. This model is shown to be equivalent to a one-clock automaton. An overclass of this model, the Timed Petri Nets with delayable transitions (without reset), turns out tobe incomparable, in terms of expressivity in weak semantics, with the classes of Temporal or Timed Petri nets in dense or discrete time. Finally, a symbolic exploration of this model and results on theoretical and practical complexity are studied.
Dans cette thèse, nous nous intéressons à l’optimisation des ressources consommées par un circuit implémentant une loi de commande pour la charge de véhicules électriques sur FPGA. Tout d’abord, nous proposons une nouvelle solution au problème de la synthèse de pipeline minimisant les bascules et garantissant une fréquence minimale de fonctionnement. En se basant sur cette même approche, nous sommes capable de construire un pipeline permettant le pliage (ou multiplexage temporel) du circuit, c’est-à-dire qui permet la fusion de portions du circuit identiques en séquençant leur accès. Ainsi, les ressources consommées sont réduites à la fois en nombre de bascule et en nombre d’unités logiques. Notre approche est basée sur un modèle de Réseau de Petri Temporisé avec des transitions retardables, pouvant rater leur date de tir, et une action spécifique appelée reset qui réinitialise les horloges de toutes les transitions. Ce modèle s’avère équivalent à un automate à une horloge. Une surclasse de ce modèle, les Réseaux de Petri Temporisés avec transitions retardables (sans reset), s’avère être incomparable, en terme d’expressivité en sémantique faible, avec les classes de Réseaux de Petri Temporels ou Temporisés en temps dense ou discret. Enfin, une exploration symbolique de ce modèle ainsi que des résultats de complexité théorique et pratique sont étudiés.
Fichier principal
Vignette du fichier
R_PARROT.pdf (13.68 Mo) Télécharger le fichier
Origin : Version validated by the jury (STAR)

Dates and versions

tel-03974996 , version 1 (06-02-2023)

Identifiers

  • HAL Id : tel-03974996 , version 1

Cite

Rémi Parrot. Réseaux de Petri temporisés pour la synthèse de circuits pipelinés. Réseaux et télécommunications [cs.NI]. École centrale de Nantes, 2022. Français. ⟨NNT : 2022ECDN0048⟩. ⟨tel-03974996⟩
80 View
18 Download

Share

Gmail Facebook X LinkedIn More