Présentation

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

Expression schématique
Électronique de puissance et VHDL-AMS - Apports méthodologiques

Auteur(s) : Yannick HERVÉ

Date de publication : 10 févr. 2013

Sommaire

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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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ABSTRACT

VHDL-AMS Power Electronics and VHDL-AMS language -Methodological Contribution

This article deals with a new methodological approach in the computer-assisted design of complex systems which can be used notably in power electronics. This technological progress is able to push back the limits of traditional schematics. The standardized VHDL-AMS language presents advanced mechanisms which remain little known and used. They allow for the implementation and configuration of meta-schemes. Once mastered, this approach opens the door to methodological improvements, the whole beneficial consequences of which remains to be explored.

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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KEYWORDS

methodology   |   modelling language   |   modelling   |   computer aided design   |   power electronics   |   design technology   |   VHDL-AMS

DOI (Digital Object Identifier)

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


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2. Expression schématique

2.1 Principe de schéma classique

Un schéma est une structure graphique statique représentant un assemblage d'unités de base. Seule les unités de base sont exécutables au sens du simulateur. La sémantique utilisée est le bloc (pouvant embarquer un comportement) et le « fil » où la connexion pouvant cacher différents paradigmes de transport d'information. Un schéma peut être décrit de façon équivalente par une « netlist » sous forme textuelle dans différents formats normalisés ou propriétaires.

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2.2 Schéma « à plat »

Un schéma classique « à plat » est composé d'une feuille de base (Root  ) dans laquelle sont placés un certain nombre de composants, éventuellement issus de bibliothèques de ressources, interconnectés par des fils (ou des assemblages de fils sous forme de bus). Les fils peuvent être utilisés pour « passer » différents paramètres, autres qu'électriques, entre les composants. Chaque composant peut apparaître plusieurs fois sur la même feuille sous forme d'instances. Les interconnexions (ou netlist) forment la topologie (ou structure) du schéma. Les composants peuvent être spécialisés par l'intermédiaire de paramètres. Éventuellement ce schéma peut être réparti sur plusieurs feuilles interconnectées par des ports portant des labels. On parle alors de schéma « multi-sheet ».

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2.3 Schéma hiérarchique

Dans un schéma hiérarchique, on peut utiliser des « sub-sheet » qui possèdent des ports d'interconnexion et qui ont la particularité de pouvoir contenir eux-mêmes des composants ou d'autres « sub-sheets ». Cette méthode permet de représenter les systèmes sous forme hiérarchique, c'est-à-dire d'arbre avec une feuille de base (« root-sheet »), des branches constituées des « sub-sheets » et des feuilles. Toutes les feuilles de l'arbre hiérarchique doivent être des...

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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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