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Article

1 - LANGAGE VHDL-AMS

  • 1.1 - Quelques définitions
  • 1.2 - VHDL-AMS : compilation, élaboration, exécution

2 - EXPRESSION SCHÉMATIQUE

  • 2.1 - Principe de schéma classique
  • 2.2 - Schéma « à plat »
  • 2.3 - Schéma hiérarchique
  • 2.4 - Principe de schéma (ou netlist ) en VHDL-AMS
  • 2.5 - Schémas graphiques instanciant du VHDL-AMS
  • 2.6 - Limite de la schématique

3 - NOTION DE MÉTA-SCHÉMA

  • 3.1 - Principe général
  • 3.2 - Méta-schéma et VHDL-AMS

4 - INSTRUCTION GENERATE

5 - PRINCIPE DE LA CONFIGURATION EN VHDL-AMS

  • 5.1 - Configuration directe
  • 5.2 - Configuration par défaut
  • 5.3 - Configuration embarquée
  • 5.4 - Unité de conception CONFIGURATION
  • 5.5 - Règles d'association ENTITY-COMPONENT

6 - EXEMPLES

  • 6.1 - Un test-bench instancie une configuration
  • 6.2 - Une configuration comme point d'entrée d'un projet
  • 6.3 - Exemple de méta-schéma générique

7 - APPORTS MÉTHODOLOGIQUES DES MÉTA-SCHÉMAS

  • 7.1 - Utilité d'un projet multiconfiguration
  • 7.2 - Méta-schéma et configuration hiérarchique
  • 7.3 - Gestion du flot de conception
  • 7.4 - Travail en groupe sécurisé
  • 7.5 - Optimisation du temps de simulation : effet loupe

8 - EXEMPLE CONCRET

9 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : D3068 v1

Apports méthodologiques des méta-schémas
Électronique de puissance et VHDL-AMS - Apports méthodologiques

Auteur(s) : Yannick HERVÉ

Date de publication : 10 févr. 2013

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RÉSUMÉ

Il existe une nouvelle approche méthodologique en conception assistée des systèmes complexes, utilisable notamment en électronique de puissance. La schématique classique a des limitations intrinsèques, que cette avancée peut repousser. Le langage normalisé VHDL-AMS propose des mécanismes avancés qui restent méconnus et très largement sous-utilisés. Ils permettent la mise en œuvre des méta-schémas et de leur configuration. Cette approche, une fois maîtrisée, ouvre la porte à des améliorations méthodologiques dont toutes les conséquences bénéfiques restent à explorer.

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Auteur(s)

  • Yannick HERVÉ : Agrégé de génie électrique - Maître de conférences hors-classe - Enseignant-chercheur, Université de Strasbourg

INTRODUCTION

L'objectif de cet article est d'introduire une nouvelle approche méthodologique en conception assistée des systèmes complexes utilisable notamment en électronique de puissance. En effet, la schématique classique, universellement utilisée comme vecteur de représentation des systèmes, présente des limitations intrinsèques : généralisation, généricité, exploration de configuration… Dans ce document, nous présentons la notion de méta-schéma qui sera mise en œuvre grace au mécanisme général de configuration.

Le langage normalisé VHDL-AMS propose des mécanismes avancés qui restent méconnus et très largement sous-utilisés. Ils permettent la mise en œuvre des méta-schémas et de leur configuration. Après leur présentation théorique, nous les illustrerons sur des exemples.

Cette approche, une fois maîtrisée, ouvre la porte à des améliorations méthodologiques dont toutes les conséquences bénéfiques restent à explorer.

Remarque préliminaire : les codes sources, donnés en exemple, ont été écrit dans le respect de la norme en cours. Ils ont été compilés et vérifiés avec un outil industriel du commerce. Selon le taux de couverture de la norme de chacun des outils du marché, il est possible que certains exemples ne soient pas complètement supportés ou doivent être adaptés.

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De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-d3068


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7. Apports méthodologiques des méta-schémas

Dans cette section, pour des raisons de simplicité et de concision, nous illustrerons les principes méthodologiques avec la notation symbolique.

7.1 Utilité d'un projet multiconfiguration

Faisons l'hypothèse que nous ayons le méta-schéma suivant :

Tm

Co1

Co2

Co3

Et que dans la bibliothèque, nous disposions des modèles compilés E1(A0/A1/A3 ../An), E2(A0), E3(A0). On imagine que la valeur de l'indice des architectures représente des alternatives d'implémentations ou des avancées dans les définitions technologiques.

La configuration Cg1 suivante du méta-schéma Tm va générer, après élaboration, le modèle exécutable Ts (schéma ou netlist ) :

Cg1 of Tm

For Co1 use E1(A0)

For Co2 use E2(A0)

For Co3 use E3(A0)

Ts

E1(A0)

E2(A0)

E3(A0)

On peut faire l'hypothèse que ce modèle correspond au modèle comportemental de premier niveau du système à construire.

Toutes les combinaisons entre les différentes entités peuvent donc être générées sans modifier ou recompiler Tm. Ces différents modèles peuvent être des alternatives pour une exploration architecturale ou différents niveaux de conception. L'environnement de conception doit proposer un utilitaire de gestion des fichiers de configuration pour pouvoir profiter pleinement de ce mécanisme.

Si chaque partie de la conception est confiée à une équipe indépendante, le chef de projet pourra effectuer l'intégration complète en associant dans un schéma Ts l'ensemble comme une structure de configurations proposées par chacun des responsables :

Ts

Cg1

Cg2

Cg3

Dans ce cas, les configurations doivent être compilées, puis le testbench doit être compilé puis élaboré. Une autre solution est de faire une configuration de configurations :

Cg1 of Tm

For Co1 use Cg1

For Co2 use Cg2

For Co3 use Cg3

Dans ce dernier cas, seule la configuration générale devra être élaborée sans avoir à retoucher ou à recompiler le méta-schéma du testbench Tm.

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7.2 Méta-schéma et configuration hiérarchique

Si l'on reprend la définition précédente, on peut...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - ASHENDEN (P.J.) -   The Designer's Guide to VHDL (Systems on Silicon).  -  Morgan Kaufmann, ISBN : 1558606742 (2002).

  • (2) - HERVÉ (Y.) -   VHDL-AMS : Applications et enjeux industriels.  -  Dunod, ISBN 9782100058884 (2002).

  • (3) - ROUILLARD (J.) -   Lire et comprendre VHDL et AMS (en ligne).  -  ISBN 978-1-4092-2787-8.

1 Outils logiciels

Les outils principaux supportant le langage VHDL-AMS à la mise sous presse sont :

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2 Normes et standards

LRM07 (2007), Language Rerefence Manual, IEEE 1076.1-2007, IEEE Standard VHDL Analog and Mixed-Signal Extension 2007

eISBN : 0-7381-5628-0 ISBN : 0-7381-5627-2Publication IEEE

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