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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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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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MOTS-CLÉS
méthodologie langage de modelisation modélisation conception assistée par ordinateur Electronique de puissance technologie de la conception VHDL-AMS
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3. Notion de méta-schéma
3.1 Principe général
Faisons l'hypothèse que nous disposons d'un schéma formel, nommé dans la suite méta-schéma, défini par la déclaration d'intention décrivant la structure suivante :
T
Co_1
Co_2
Les objets Co_x sont des déclarations d'intention permettant au compilateur de vérifier la cohérence de la description et des interconnexions mais ne correspond à aucun « objet » existant. Ce modèle est compilable et sera disponible en bibliothèque. Il n'est pas utilisable seul puisque rien n'est exécutable.
Une analogie avec la fabrication d'un circuit imprimé permet de fixer les idées :
-
un schéma revient à définir des interconnexions entre des composants physiques ;
-
un méta-schéma revient à définir des interconnexions entre des supports de circuit intégrés sans préciser les circuits qui y seront effectivement insérés.
Configurer un méta-schéma, c'est écrire une description complémentaire qui précisera l'association effective du composant avec un couple entité (architecture).
Cg1 of T
For Co_1 use E1(A)
For Co_2 use E2(A)
En faisant l'hypothèse que E1(A) et E2(A) sont disponibles en bibliothèque (déjà compilés), quand on va élaborer la configuration Cg1, on va remplacer les composants Co_x abstraits par les entités indiqués pour construire le modèle exécutable.
Pour reprendre l'analogie avec la circuit imprimé, le composant E1(A) vient d'être posé sur le support Co_1.
On peut écrire une autre configuration faisant référence au même méta-schéma :
Cg2 of T
For Co_1 use E3(A)
For Co_2 use E4(A)
L'élaboration donnera un nouveau modèle exécutable alors que le modèle de référence T, le méta-schéma, n'a été ni modifié ni recompilé.
Si une configuration dépend de paramètres génériques, il faudra l'instancier dans un Testbench permettant de fournir l'environnement de leur définition. L'exemple suivant est l'utilisation de la configuration Cg avec n comme paramètre générique :
T
Cg(n)
Faisons l'hypothèse que nous ayons un méta-schéma de la forme suivante :
T
Co_1
et que les entités suivantes soient définies dans la base de données...
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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.
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
Les outils principaux supportant le langage VHDL-AMS à la mise sous presse sont :
-
Portunus de Adapted Solutions http://www.adapted-solutions.com
-
SMASH de Dolphin Integration http://www.dolphin-integration.com
-
SystemVision de Mentor Graphics https://eda.sw.siemens.com/en-US/
-
Questa ADMS de Mentor Graphics http://www.mentorgraphics.com
-
Simplorer de ANSYS http://www.ansys.com
LRM07 (2007), Language Rerefence Manual, IEEE 1076.1-2007, IEEE Standard VHDL Analog and Mixed-Signal Extension 2007
eISBN : 0-7381-5628-0 ISBN : 0-7381-5627-2, Publication IEEE
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