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Article

1 - POURQUOI UN LANGAGE DE MODÉLISATION POUR LES SYSTÈMES TEMPS-RÉEL OU EMBARQUÉS ?

2 - INGÉNIERIE DIRIGÉE PAR LES MODÈLES POUR LES SYSTÈMES TEMPS-RÉEL OU EMBARQUÉS

  • 2.1 - Quels modèles ?
  • 2.2 - Historique de MARTE

3 - STANDARD MARTE 1.0

4 - OUTILS SUPPORTANT MARTE

  • 4.1 - Modeleurs UML
  • 4.2 - Outils IDM

5 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : IN120 v1

Pourquoi un langage de modélisation pour les systèmes temps-réel ou embarqués ?
Modélisation et analyse de systèmes embarqués ou temps-réel avec le profil UML MARTE

Auteur(s) : Pierre BOULET

Date de publication : 10 févr. 2011

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Auteur(s)

  • Pierre BOULET : Professeur des universités à l'université Lille 1, Sciences et Technologies

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INTRODUCTION

Résumé

Pour répondre au défi de l'accroissement de la complexité des systèmes électroniques, il est nécessaire d'élever constamment le niveau d'abstraction. C'est le cas dans le domaine du logiciel avec UML et l'ingénierie dirigée par les modèles et dans le domaine du matériel avec SystemC et le niveau système électronique. Nous présentons ici le profil UML MARTE qui fournit un langage cohérent et unifié pour tous les besoins de conception et d'analyse de systèmes temps réels embarqués dans le cadre d'une ingénierie dirigée par les modèles.

Abstract

To deal with the challenge of the increasing complexity of electronic systems, we must constantly raise the abstraction level. This has been done in the software domain with UML and model driven engineering and in the hardware domain with SystemC and the electronic system level. We present here the MARTE UML profile that provides a coherent and unified language for all the design and analysis needs of real time embedded systems in a model driven engineering approach.

Mots-clés

UML, temps-réel, systèmes embarqués, conception, analyse, ingénierie dirigée par les modèles (IDM)

Keywords

UML, real time, embedded systems, design, analysis, model driven engineering (MDE)

Points clés

Domaine : Outils de conception de systèmes embarqués

Degré de diffusion de la technologie : Émergence | Croissance | Maturité

Technologies impliquées : UML

Domaines d'application : Systèmes embarqués, systèmes temps-réel

Principaux acteurs français :

Pôles de compétitivité : System@tic

Centres de compétence : INRIA, CEA, CNRS, universités de Lille, Nice, Rennes...

Industriels : Thales, CoFluent, NoMagic

Autres acteurs dans le monde : Université de Carleton, Canada, université de Cantabria, Espagne...

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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-in120


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1. Pourquoi un langage de modélisation pour les systèmes temps-réel ou embarqués ?

Avec l'accroissement de la densité d'intégration sur une puce et les attentes de toujours plus de fonctionnalités du grand public vis-à-vis des systèmes électroniques, la complexité des systèmes embarqués a fortement augmenté. L'ITRS (International Roadmap on Semiconductors) met en évidence le défi de l'amélioration permanente de la productivité des concepteurs.

On ne conçoit pas un système basé sur des architectures matérielles hétérogènes et distribuées sur puce de plusieurs milliards de transistors et plusieurs millions de lignes de code avec les méthodes du siècle dernier.

Du côté du logiciel, nous sommes passés progressivement du langage machine à l'assembleur, aux langages structurés, aux langages orientés objets et enfin actuellement à l'approche par composants et à l'ingénierie dirigée par les modèles.

Parallèlement, la conception du matériel est aussi montée dans les niveaux d'abstraction, du niveau transistor, aux portes logiques, aux transferts de registres (RTL) et enfin aux transactions mémoire (TLM) en permettant la réutilisation de blocs de plus en plus gros ; on réutilise maintenant couramment des processeurs complets (niveau appelé système électronique).

Cette montée dans les niveaux d'abstraction est une réponse directe à la célèbre loi de Moore qui, bien qu'elle ralentisse nettement, continue de doubler la densité de transistors sur une puce d'un facteur 2 tous les 3 ans.

Un autre phénomène est apparu avec l'arrêt de la course à la fréquence de fonctionnement des circuits, dû à des problèmes insurmontables de dissipation thermique, la fréquence apparaissant élevée au carré dans le calcul de la consommation dynamique d'énergie : la multiplication des unités de traitements sur une même puce. Puisque l'on ne peut plus complexifier le cœur de calcul, mettons-en plusieurs ! On intègre sur une même puce :

  • des unités de traitement (processeurs généralistes CPU, processeurs de traitement du signal DSP) ;

  • des processeurs graphiques (GPU, accélérateurs matériels) ;

  • des mémoires (statiques, dynamiques, flash, etc.) ;

  • des capteurs et actionneurs (numériques ou analogiques, mécaniques, optiques, chimiques, biologiques, etc.) ;

  • des morceaux de circuits configurables tels que les FPGA (Field Programmable...

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    1 Outils logiciels

    Papyrus, The Eclipse Foundation http://www.eclipse.org/modeling/mdt/papyrus/

    Gaspard2, équipe DaRT http://www.gaspard2.org/

    TimeSquare, équipe AOSTE http://www-sop.inria.fr/aoste/?r=9=30

    HAUT DE PAGE

    2 Sites Internet

    UML Profile for MARTE : Modeling and Analysis of Real-time Embedded Systems, OMG Released Versions of MARTE http://www.omg.org/spec/MARTE/

    The UML Profile for MARTE : Modeling and Analysis of Real-Time and Embedded...

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