Méthodologie et outil d’aide à la conception des systèmes multi-technologiques par VHDL

Abstract

This thesis deals with design methodologies of mixed-technology systems, as well as tools that assist developers in this design process. Although there are multitude design techniques, it is always difficult to manage the implementation of a complex system with high heterogeneity and which requires the use of different tools for design support. So, it becomes essential to put forward a methodology that simplifies and speeds up the process of development and verification. In this context, the work presented in this thesis proposes a methodology of design based on the modeling and an iterative simulation, this methodology is supported by material description languages VHDL and VHDL-AMS. This methodology integrates modeling techniques at different levels of abstraction and different stages of system design to quickly and efficiently validate the targeted system. Finally, as an extension to the proposed approach, we have designed a Hardware-in-the-loop simulation platform based on FPGA circuits, in order to enable affined verification and validation of mixed-technology systems and helps to quickly build a functional and efficient prototype. The methodology and the platform implemented in this work have been tested and validated through case studies derived from electrical power conversion systems.

Description

Cette thèse aborde les méthodologies de conception des systèmes multi-technologiques, ainsi que les outils qui assistent les développeurs dans cette démarche de conception. Bien qu’il existe une multitude de techniques de conception, il est toujours ardu de maîtriser la mise en oeuvre d’un système complexe à forte hétérogénéité et qui requiert l’utilisation de différents outils d’aide à la conception. Alors, il devient indispensable de mettre en oeuvre une méthodologie qui simplifie et accélère le processus de développement et de vérification. Dans ce contexte, le travail présenté dans cette thèse propose une méthodologie de conception basée sur la modélisation et sur la simulation multi-domaine, cette méthodologie a pour support les langages de description matérielle VHDL et VHDL-AMS, elle permet d’intégrer la modélisation à différents niveaux d’abstraction et aux différentes étapes du processus de conception système, afin de valider rapidement et efficacement ce dernier. Enfin, et dans le prolongement de l’approche proposée, nous avons conçu une plateforme de simulation Hardware-In-the-Loop basée sur les circuits reconfigurables FPGA, ceci afin de permettre une vérification et une validation plus affinée des systèmes à concevoir, ce qui aide à construire rapidement un prototype fonctionnel et robuste. La méthodologie et la plateforme mises en oeuvre dans ce travail ont été testées et validées à travers un cas d’étude issus du domaine de la conversion de la puissance électrique.

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