Instruction GENERATE
Électronique de puissance et VHDL-AMS - Apports méthodologiques
D3068 v1 Article de référence

Instruction GENERATE
Électronique de puissance et VHDL-AMS - Apports méthodologiques

Auteur(s) : Yannick HERVÉ

Date de publication : 10 févr. 2013 | Read in English

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Présentation

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

Sommaire

Présentation

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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DOI (Digital Object Identifier)

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

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4. Instruction GENERATE

Le concepteur VHDL-AMS peut décrire dans son code la génération itérative ou conditionnelle d'instructions qui seront intégrées au moment de l'élaboration en fonction de valeur de paramètres statiques ou génériques grâce à l'instruction. GENERATE. Cette instruction est récursive et imbricable.

La séquence suivante va générer conditionnellement des instructions :

If generic_boolean_cond GENERATE

[Zone de déclaration locales

begin]

{instruction}

End ;

L'instruction suivante va générer un certain nombre d'instructions. Ce nombre ne sera connu qu'au moment de l'élaboration :

For I in generic_range GENERATE

{instruction_i_dependant}

End ;

La séquence suivante va générer à l'élaboration des instanciations de modèles conditionnellement puis itérativement :

If generic_boolean_cond GENERATE

Zone de déclaration locales

begin

{label : instanciation}

End ;

For I in intervalle_generic_range GENERATE

Zone de déclaration locales

begin

{label : instanciation_i_dependant}

End ;

Les objets entre accolades peuvent être répétés. Les objets entre crochets sont optionnels.

Cette instruction a une portée méthodologique très importante mais est incompatible avec la schématique standard. En effet, il est pour l'instant impossible de la représenter graphiquement.

Quand l'instruction GENERATE est utilisée conjointement avec l'instanciation, toutes les variantes d'objets instanciables restent possibles : entity, component et configuration.

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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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