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SoC/Offres d'emplois/Stages/ALSOC/Conception Hétérogène SystemC-AMS avec TTool - Etude de Cas RFID Print page

 

 

Conception Hétérogène SystemC-AMS avec TTool - Etude de Cas RFID

Daniela Genius, Marie-Minerve Louërat, Haralampos Stratigopoulos 

2016/2017

Contexte

Les systèmes embarqués sont construits avec un ensemble de composants matériels et logiciels. Le flux de conception classique comprend une première phase de partitionnement, suivi par des phases séparées de conception matérielle et logicielle, et se termine par une phase d'intégration; la cible matérielle n'étant le plus souvent pas encore disponible,  des techniques de prototypage s'imposent.

TTool [TTool], logiciel libre, permet de concevoir, à partir d'une interface graphique, des applications embarquées numériques, de les simuler et vérifier formellement avec une sémantique précise (UPPAAL, ProVerif). 

Dans une collaboration avec l'équipe LabSoC de Telecom ParisTech, nous avons intégré la génération de plate-formes de prototypage virtuelles dans l'environnement TTool. Les prototypes sont basés sur SoCLib [SoC03], bibliothèque de modèles de composants écrits en SystemC, dont le département SoC du Lip6 est le principal acteur.

Afin de soutenir la co-conception matérielle-logicielle très en amont, nous avons proposé récemment d'intégrer partitionnement et prototypage pour systèmes numériques dans un seul outil [LAG16] (cf. Figure). Nous avons présenté une étude de cas, le freinage automatique automobile [GA16].

Les systèmes embarqués, en particulier dans les domaines de l'automobile et de l'avionique, sont pourtant le plus souvent des systèmes hétérogènes, qui nécessitent des composants analogiques autant que numériques, dont la modélisation et la simulation sont difficiles à concilier dans un même environnement [AMV+15]. 

Objectif

Nous souhaitons donc développer un outil capable d'intégrer des composants analogiques dans le flot de conception de TTool, en bénéficiant de l'expertise en modélisation et simulation analogique qui existe dans l'équipe CIAN qui a été a été parmi les premiers contributeurs académiques du standard "SystemC AMS extension" à travers le projet européen Beyond DREAMS (Design Refinement of Embedded Analogue and Mixed-Signal Systems [PLE13]).

"SystemC AMS extensions" est un standard décrivant une extension de SystemC pour des fonctionnalités analogiques, Radio-Fréquence (RF) et signal mixte analogique-numérique (AMS).

Deux simulateurs  de  systèmes mixtes sont actuellement disponibles: l'un qui est développé par Fraunhofer EAS-IIS [acc16] (SystemC-AMS) et l'autre qui a été conçu par Francois Pêcheux et ses doctorants (LIP6-CIAN)  dans le cadre du projet européen H-Inception [hin15] et appelé SystemC MDVP(MultiDomain Virtual Prototyping).

L'inconvénient de SystemC MDVP est l'absence de plateforme pour construire les différentes versions des prototypes virtuels à simuler et réaliser l'exploration d'architecture. 

Travail à effectuer

Il y a tout d'abord un travail d'état de l'art approfondi à faire, autant bibliographique que du côté des outils d'exploration, vérification et simulation.

Il va falloir très clairement définir les niveaux de modélisation pour les composants analogiques comme cela a déjà été fait pour les composants numériques. 

Nous souhaitons créer un environnement intégré, partant du travail existant sur l'environnement TTool, SoClib et SystemC MDVP, nous limitant dans le cadre du stage à la modélisation analogique au niveau d'abstraction TDF (Timed Data Flow). 

Nous proposons de conduire une étude de cas qui porte sur une étiquetage RFID (Radio-frequency identification).

Le résultat attendu sera une modélisation hétérogène/prototype virtuel d'un système RFID.

Encadrement

Le stage de six mois (février à juin) sera remunéré à 554.40 Euros/mois et localisé au département SoC du LIP6. Il sera encadré par Daniela Genius, Marie-Minerve Louërat, et Haralampos Stratigopoulos (Contact : daniela.genius(at)lip6(.)fr)

Références

[acc16] Systemc ams extensions. 2016.

[AMV+15] Liliana Andrade, Torsten Maehne, Alain Vachoux, Cédric Ben Aoun, François Pê-
               cheux, and Marie-Minerve Louërat. Pre-Simulation Formal Analysis of Synchroniza-
               tion Issues between Discrete Event and Timed Data Flow Models of Computation.
               In Design, Automation and Test in Europe, DATE Conference, March 2015.

[GA16]   D. Genius and L. Apvrille. Virtual yet precise prototyping : An automotive case
         study. In ERTSS'2016, Toulouse, January 2016.

[hin15] Heterogeneous inception. In https ://www-soc.lip6.fr/trac/hinception, 2012-2015.

[LAG16] Letitia Li, Ludovic Apvrille, and Daniela Genius. Virtual prototyping of automotive
               systems : Towards multi-level design space exploration, October 2016.

[PLE13] François Pêcheux, Marie-Minerve Louërat, and Karsten Einwich. SystemC AMS and
               Cosimulation Aspects. HAL CCSD ; Wiley, 2013.

[Soc03]  SocLib consortium. The SoCLib project : An integrated system-on-chip modelling
         and simulation platform. Technical report, CNRS, 2003. www.soclib.fr.


[TTool] gitlab.telecom-paristech.fr/mbe-tools/TTool/

LIP6 LIP6-SoC LIP6 CNRS UPMC