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Continuous/Discrete Co-Simulation Interfaces from Formalization to Implementation

Luiza Gheorghe

Ph.D. thesis (2009)

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Abstract

Today's systems-on-chip are growing in complexity as a result of a higher density ofcomponents on the same chip, and also on account of the heterogeneity of differentmodules that are particular to different application domains (i.e. mechanical,electrical, optical, biological and chemical). These systems can be found in a broadand diverse spectrum of applications in many industries, including but not limited toAutomotive, Aerospace, Health Care and, Consumer Electronics. These multi-domainheterogeneous systems enable new applications and the creation of new markets.This thesis focuses on the design and the simulation of heterogeneous embeddedsystems, more specifically on continuous/discrete heterogeneous systems.Continuous-time and discrete-event models are at the core of the design of multi-domainsystems. We present here a generic, language independent methodology for the designof continuous/discrete heterogeneous systems. This methodology is the basis for designof a new framework providing the interfaces that are in charge with the heterogeneouscomponents adaptation. The methodology was successfully used for the implementationof different continuous/discrete systems such as: a glycemia level regulator, ananalog/digital converter, a PID controller, a production chain control system and wimaxsystem.Parts of the proposed methodology were adapted for the formalization, modeling andverification of an optical network on chip.

Résumé

Les systèmes sur puce sont de plus en plus complexes, pas seulement en terme dedensité de composants sur la même puce mais aussi en terme d‘hétérogénéité desmodules spécifiques pour différents domaines d'application (mécanique, électrique,optique, biologique chimique). On retrouve ces systèmes dans un grand éventaild'applications et dans divers industries tels que l'automobile, l'aéronautique, la santé,l'électroniques et autres. Ces systèmes hétérogènes multi-domaine permettent denouvelles applications et la création de nouveaux marchés. Cette thèse se concentre surla conception et la simulation des systèmes hétérogènes embarqués.Les modèles temps-continu et événement discret sont le noyau de la conception dessystèmes multi-domaine. On présente ici l'analyse de modèles d'exécution et modèlesde synchronisation des systèmes hétérogènes continu/discret, la définition d'uneméthodologie générique pour la conception des outils de co-simulation des systèmeshétérogènes continus/discrets et la validation de la méthodologie par applications – laréalisation d'un cadre de co-simulation pour les systèmes continu/discret. Laméthodologie exploite les techniques de vérification formelle et de la simulation. Laconception des outils de simulation est basée sur la définition d'une architecturegénérique des interfaces de simulation ainsi que sur des modèles de synchronisationvérifiés formellement. La méthodologie a été utilisée pour l'implémentation d'unrégulateur de niveau de glycémie. Une partie de la méthodologie a été adaptée pour laformalisation, la modélisation et la vérification formelle d'un réseau optique sur puce.
Department: Department of Computer Engineering and Software Engineering
Program: Génie informatique
Academic/Research Directors: Gabriela Nicolescu
PolyPublie URL: https://publications.polymtl.ca/137/
Institution: École Polytechnique de Montréal
Date Deposited: 15 Dec 2009 13:11
Last Modified: 12 Nov 2022 07:29
Cite in APA 7: Gheorghe, L. (2009). Continuous/Discrete Co-Simulation Interfaces from Formalization to Implementation [Ph.D. thesis, École Polytechnique de Montréal]. PolyPublie. https://publications.polymtl.ca/137/

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