La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

Systèmes Embarqués Hétérogènes MCA Mohamed FEREDJ Master 2 --- RSD --- République Algérienne Démocratique et Populaire Université des Sciences et de la.

Présentations similaires


Présentation au sujet: "Systèmes Embarqués Hétérogènes MCA Mohamed FEREDJ Master 2 --- RSD --- République Algérienne Démocratique et Populaire Université des Sciences et de la."— Transcription de la présentation:

1 Systèmes Embarqués Hétérogènes MCA Mohamed FEREDJ Master RSD --- République Algérienne Démocratique et Populaire Université des Sciences et de la Technologie Houari Boumediene Faculté dÉlectronique et dInformatique Laboratoire de Recherche en Intelligence Artificielle 1

2 Systèmes PersonnelsSystèmes Collectifs + 95% de CPU Principaux axes dexplosion du marché Baisse des coûts des processeurs et laugmentation des performances. Digitalisation: Équipements analogiques numériques, programmables. Positionnement du Marché des Systèmes Embarqués Introduction 2

3 Définitions & Concepts (1) Dispositif matériel comportant des parties logicielles. Utilisé pour contrôler et agir sur son environnement. Observe les variations de son environnement grâce à des capteurs et agit sur lui grâce à des actionneurs Varie de simple contrôleur de lave vaisselle au système complexe de guidage de missiles. Système Embarqué Environnement Contrôlé Capteurs Actionneurs AcquisitionRéponses ON/OFF Régulateur de vitesse Vitesse Accélérer Ralentir V Cible Paramètre Cest quoi un système embarqué 3

4 Définitions & Concepts (2) Microphone embarqué avec la sonde Mars Surveyor 98 Stimulateur cardiaque 4

5 Travaux Scientifiques Définitions & Concepts (2) Système hétérogène Sous systèmes Communications + Système à concevoir 2/ Construction du modèle du système. 3/ Validation à priori σ (ε1 /\ ε2)ou 1/ Décomposition & spécification 4/ Implémentation Correction Étapes de conception 5/ Validation à posteriori + Apparition du problème dhétérogénéité: 1/ Lors de la spécification des comportements. 2/ Lors de la construction du modèle du système. 5

6 Définitions & Concepts (3) Domaines techniques Hétérogénéité Modèles de Calcul (MoC) Chaque domaine technique obéit à un ensemble de lois physiques. Ces lois sont dites lois dinteraction, qui gouvernent les interactions entre les composants du système. Ces lois sont appelées : « Modèles de Calcul (Model of Computation) – MoC » Exemples de MoCs généralement utilisés: - CT (Continuous Time) : Système à dynamique continue. - DE (Discrete Events) : Réseaux de communication, circuit digital - FSM (Finite State Machines) : Systèmes transitant par plusieurs états - SDF (Synchronous Data Flow) : Traitement du signal - SR (Synchronous Reactive) : Systèmes réactifs, logique de contrôle 6

7 IHM Exemple dHétérogénéité : Téléphone cellulaire multimédia 3G Acquisition image Acquisition Son Compression et décompression son Compression et décompression Images vidéos Interfaces Contrôle et Accès réseau multiple Radio Micro-Onde Amplification Charge et décharge Interface Homme Machine Définitions & Concepts (4) 7

8 Construction du modèle du système une mise en communication des composants obéissants à des MoCs différents. Problème posé par la coexistence de plusieurs MoCs Sémantiques différentes: - Protocoles de communication différents - Formats des données différents. Comment faire communiquer des composants hétérogènes? Utiliser les approches hétérogènes Existantes: Approche Amorphe Approche Hiérarchique Approche Non Hiérarchique Approche Composant Domaine Polymorphe Problématique & Solutions (1) 8

9 Approche hétérogène amorphe Elle permet la coexistence des MoCs au même niveau. Composants obéissants aux MoCs différents peuvent communiquer directement car: ils incorporent les caractéristiques des MoCs. Elle ne concentre que sur un nombre réduit de MoCs: + Temps Continu & Temps Discret pour les syst mixant le signal analogique et le signal discret. + CT et FSM pour les syst hybrides. Puisque le nombre de MoCs est connu à lavance, elle fait leur union pour avoir la conjonction entre eux. Exemple denvironnements basés sur cette approche: VHDL-AMS et Simulink. Avantages Permet lintégration complète des MoCs Pas de frontières entre MoCs. Permet lutilisation des boucles hétérogènes. Désavantages Pas nécessairement de séparation claire entre flot de données & flot de contrôle Évolution et validation difficiles. Pas de possibilité dajouter de nouveaux MoCs. Problématique & Solutions(2) 9

10 Structure le système en un ensemble de niveaux hiérarchiques. Approche hétérogène hiérarchique (1) Il faut changer de niveau hiérarchique pour passer dun MoC à un autre. Les changements de MoCs ne peuvent sopérer quà la frontière des niveaux hiérarchiques. Chaque niveau hiérarchique ne contient que les composants obéissant au même MoC. DE CT FSM Les niveaux hiérarchiques sont imbriqués lun dans lautre. Exemple denvironnements basés sur cette approche: Ptolemy II, POLIS, DYMOLA, MODELICA, SystemC, SpecC, OMOLA. Problématique & Solutions(3) 10

11 DE modèle voiture contrôleur AC E FSM D détente explosion admission compression RTOS tâches CT moteurcorps voiture Exemple dHétérogénéité Hiérarchique Conducteur Corps de la voiture contrôleur Réseau Capteur moteur Air Carburant Etincelles A D E C Moteur Couple Capteurs - Dans chaque couche, le MoC est bien défini. - L'interface entre les couches est prise en compte par les concepteurs de plate-formes. Problématique & Solutions(4) 11

12 Avantages Ens. de MoC ouvert Possibilité dajout de nouveaux MoCs. 2 MoCs au plus sont en contact Limiter la complexité de linterface entre MoCs. La hiérarchie permet de maîtriser la complexité des systèmes dabstraire un réseau de composants obéissant au même MoC dans un seul composant composite. de raffiner un composant en décrivant son comportement à laide dun MoC différent. Désavantages Approche hétérogène hiérarchique (2) Introduction de niveaux hiérarchiques artificiels créés uniquement pour changer de MoC. Les composants ayant des entrées et des sorties qui obéissent à des MoCs différents ne sont pas autorisés dans les modèles. Le passage des données et du contrôle entre les MoCs est effectué de manière implicite pas dintervention des concepteurs Problématique & Solutions(4) 12

13 Approche Hétérogène Non Hiérarchique « Gestion de lhétérogénéité entre composant» Elle permet de faire coexister des MoCs au même niveau MoC1 Elle repose sur lutilisation de HIC (Composant à Interface Hétérogène) et Modèle dExécution Hétérogène. MoC2 Système original Système plat MoC1MoC2 Changement de sémantique - Conversion du protocole - transformation format de donnés Modèle dexécution hétérogène MoC1 MoC2 Sous système1 Sous système2 - Partitionnement du système en sous systèmes homogènes isolement des MoCs. - Projection du HIC sur les sous systèmes qui lutilisent. - Délégation du calcul du comportement des sous systèmes à leurs MoCs. - Ordonnancement des sous systèmes. - Permet lutilisation des composants possédant des E/S hétérogènes. - Permet lutilisation de plusieurs MoCs au même niveau hiérarchique. - Permet dexpliciter le passage des données entre les MoCs. Avantages - La projection du HIC augmente le nombre de composants utilisés par le système. - Pas de boucles hétérogènes. Désavantages HIC Problématique & Solutions(5) 13

14 Composant Domaine Polymorphe Le Composant Domaine Polymorphe (CDP) : 1/ Capable de sadapter aux différentes sémantiques des environnements 2/ Garantir un comportement interne suivant la sémantique de spécification. Domaine CT Domaine SDF Domaine DE Composant domaine-polymorphe Problématique & Solutions(6) 14

15 Couches du CDP Au niveau abstrait, le CDP est composé de 4 couches : - Couche Noyau. - Couche Conservateur. - Couche frontière. - Couche Adaptateur. Problématique & Solutions(7) 15

16 Exemple : Mélange de SDF et DE Avec le modèle du système utilisant le CDP 1- CDP est un acteur spécifique à DE 2- Il est toujours possible dactiver le noyau NB, en utilisant le mode SDF Relaxé Avec le modèle du système utilisant lapp. hiérarchique 1- CC apparaît comme un bloc DE sans retard. 2- Il nest pas toujours possible dactiver lacteur B. A NB Modèle du système utilisant le CDP C A Modèle du système utilisant lapproche hiérarchique CCC B DE SDF DE SDF A CB Système Réel DE SDF Exemples 16

17 Atelier de production automatisé (proposé par FZI: Forschungszentrum Informatik de Karlsruhe) Zones Critiques Pièce métallique Exemple de Conception basée sur CDP et App. Hétérogène Hiérarchique Exemples 17

18 Conception de latelier sous Ptolemy II Acteur composite CDP représentant ControllerFB Acteur composite représentant la partie opérationnelle du FB CDP représentant le Contrôleur principal de latelier Acteur composite représentant un dispositif de latelier Acteur composite représentant une pièce CDP représentant un capteur Exemples 18

19 Simulation du fonctionnement de latelier sous Ptolemy II Exemples 19


Télécharger ppt "Systèmes Embarqués Hétérogènes MCA Mohamed FEREDJ Master 2 --- RSD --- République Algérienne Démocratique et Populaire Université des Sciences et de la."

Présentations similaires


Annonces Google