Spelling suggestions: "subject:"engenharia dde cistemas"" "subject:"engenharia dde doistemas""
91 |
Método de desenvolvimento dirigido a modelos para rede de sensores sem fioPaulon, André Ruza January 2015 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-02-09T03:18:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1
337434.pdf: 8808660 bytes, checksum: db92fd4d88bdff75cc29659a153dbf4f (MD5)
Previous issue date: 2015 / Redes de Sensores Sem Fio (RSSF) vêm sido amplamente pesquisadas havendo uma grande evolução ao longo dos anos. As RSSFs estão rapidamente se tornando uma ferramenta necessária em diferentes áreas de aplicação, tais como monitoramento ambiental, saúde, segurança e outras. A heterogeneidade de hardware é grande, por isso existe diversos ambientes que suportam programação de RSSF, podendo ser aplicados em diversos tipos de cenários. No entanto, a grande maioria de tais ambientes visa apenas direcionar a programação de sensores, esquecendo-se de sua verdadeira intenção: a aplicação. Modelar uma RSSF para o uso eficaz é uma tarefa árdua, sendo necessários conhecimentos em linguagens de programação com baixo nível de abstração, dependente do sistema operacional, dos domínios aos quais será implementada e das plataformas que se adéquam melhor à aplicação. Neste trabalho, propomos uma abordagem para satisfazer a necessidade de métodos de desenvolvimento de alto nível em aplicações de RSSF, com o objetivo de fornecer uma ligação clara entre as restrições de RSSF modelados e as entidades de programação. Uma parte importante desta proposta é a criação do Perfil e do framework chamados WiSeN. O Perfil WiSeN é perfil de UML dedicado para o projeto de aplicações de RSSF, enquanto o framework apresenta ferramentas que auxiliam a implantação de aplicações para RSSFs desde a geração do código-fonte até o processamento dos dados coletados. No trabalho é discutido o uso do Perfil WiSeN em conjunto com o framework seguindo o paradigma de Desenvolvimento Dirigido por Modelos (DDM) que contribuem com um conjunto significativo de recursos para gerar aplicações de RSSFs em diferentes plataformas durante a implantação de novas aplicações.<br> / Abstract : Wireless Sensor Networks (WSNs) have been widely researched and its evolution is increasing over the years. Wireless Sensor Networks (WSNs) are rapidly becoming a necessary tool in many different application areas, such as environmental monitoring, health, safety, and so on. The heterogeneity of hardware is large, so there exists several different environments that support WSN programming, they may be applied to various types of scenarios. However, the great majority of such environments only target the sensors programming, forgetting about their real intent: the application. Model a WSN for an effective use is an arduous task, it is necessary some knowledge in programming languages with a low level of abstraction, depending on the operating system, the domains in which will be implemented and the platforms that best suits the application. We propose an approach to satisfy the need of high level development methods in WSN applications, aiming to provide a clear link between the modeled WSN constraints and the programming entities. An important part of this proposal is the profile and framework so-called WiSeN. The WiSeN Profile is a UML profile devoted for WSN applications design, while the framework has tools to assist the deploy of applications for WSNs from the generation of source codes to the processing of the data collected. In this work is discussed the use of the WiSeN Profile together with the framework following the Model-Drivel Development (MDD) paradigm providing a significant set of resources to generate WSN applications on different platforms during the implementation of the new applications.
|
92 |
Contribuições ao controle de sistemas monovariáveis e multivariáveis com atraso de transporteFlesch, Rodolfo César Costa January 2012 (has links)
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas / Made available in DSpace on 2012-10-26T11:50:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1
300740.pdf: 1910040 bytes, checksum: a38316a12de35fb4ff5b9f9224a6199d (MD5) / Este trabalho apresenta três contribuições ao controle de sistemas com atraso de transporte: uma estratégia unificada para evitar windup de controladores que realizam compensação de atraso, uma modelagem do problema de controle preditivo por variáveis de estado que permite acelerar o tempo necessário para obtenção da ação de controle a cada período de amostragem e a generalização de uma estrutura baseada no preditor Smith para sistemas multivariáveis capaz de tratar tanto sistemas estáveis quanto instáveis com múltiplos atrasos. Como o assunto é bastante abrangente, o trabalho foca nas duas últimas contribuições e os avanços na primeira linha são apresentados na forma de apêndice. Todos os resultados foram comprovados através de simulação em processos industriais extraídos da literatura e também através de estudos de caso experimentais realizados em uma bancada para avaliação de desempenho energético de compressores de refrigeração. A técnica de cômputo rápido do sinal de controle proposta neste trabalho foi capaz de reduzir o tempo demandado em até quatro ordens de grandeza quando comparada com os resultados apresentados até então na literatura para essa classe de controladores. No caso da generalização multivariável da estrutura baseada no preditor de Smith, os resultados mostraram-se tão bons quanto os atingidos por técnicas ótimas de controle para o caso nominal.
|
93 |
Uma Abordagem de escalonamento heterogêneo preemptivo e não preemptivo para sistemas de tempo real com garantia em multiprocessadoresStarke, Renan Augusto January 2012 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas / Made available in DSpace on 2012-10-26T12:25:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1
301047.pdf: 1285723 bytes, checksum: fcb30ba5e90539742c71505b32d65921 (MD5) / Sistemas de tempo real são sistemas onde o correto funcionamento não depende somente da resposta lógica correta, mas também do tempo no qual ela foi dada. Igualmente do ponto de vista lógico, a viabilidade temporal da aplicação deve ser determinada através de técnicas, como por exemplo análise do tempo de reposta. Este tipo de aplicação está cada vez mais presente atualmente e a demanda de processamento é tamanha que necessita-se de processadores com múltiplos núcleos complexos. É perceptível que o desenvolvimento dos multiprocessadores está muito mais avançado em relação às técnicas de análise de tais sistemas e, portanto, é evidente a necessidade de pesquisa com objetivo de promover maior confiabilidade e redução de superdimensionamentos. O objetivo deste trabalho é promover uma solução de escalonamento que considere a escalonabilidade em conjunto com a analisabilidade do código da aplicação. Atualmente, a pesquisa de sistemas de tempo real trata o problema do escalonamento isolado do problema de obtenção do parâmetro do tempo de computação da tarefas (WCET --Worst Case Execution Time). Dependendo da arquitetura do processador, as premissas adotadas no cálculo do WCET são incompatíveis com as premissas de escalonamento, o que gera uma contradição fundamental entre o cálculo do WCET e os algoritmos de escalonamento. A incompatibilidade das premissas pode ser ilustrada pela preempção em arquiteturas com memória cache, onde o cálculo de WCET assume execução contínua da tarefa, o que não é verdade em grande parte dos algoritmos de escalonamento. Este trabalho propõe o uso de uma abordagem heterogênea em multiprocessadores onde parte dos núcleos operam em regime preemptivo e parte em regime não preemptivo para tentar lidar com as diferentes considerações sobre preempção. As análises realizadas mostram que existe vantagem em usar a abordagem heterogênea. / Real-time systems are systems where the correct functioning depends not only on the logically correct response, but also the time when it was given. As the the logic functionality, the application response time could be analyzed to determine the viability of a real-time system. This type of application is increasingly present today and the processing demand is such that complex multi-core processors are needed. It is noticeable that the development of multiprocessor is a long way ahead compared with the techniques of analysis of such systems and is therefore necessary researches to promote more reliability and to reduce over-specified systems. The objective of this work is to promote a solution that considers scheduling in conjunction with the analyzability of the application code. Currently, the real-time research considers the scheduling problem isolated from the WCET (Worst Case Execution Time) problem. Depending on the processor architecture, the values obtained by computing WCET are incompatible with the scheduling model which creates a fundamental contradiction between the assumptions of calculation of WCET and scheduling algorithms. This work proposes the use of a heterogeneous approach where part of the multiprocessor cores operate under preemptive and part on a non-preemptive scheduling. The analysis shows that there are advantages using the heterogeneous approach.
|
94 |
Uma linguagem para especificação da dinâmica dos fatos institucionais em sistemas multiagentesBrito, Maiquel de January 2012 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas / Made available in DSpace on 2013-03-04T19:13:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1
303473.pdf: 11553265 bytes, checksum: 0dce2db289e1bdc44d55a45b09c01249 (MD5) / Esta dissertação foi desenvolvida considerando que Sistemas Multiagentes (SMA) são compostos por três dimensões distintas e independentes: agentes, ambiente e instituição. Os agentes podem atuar sobre o ambiente e a instituição alterando o estado dessas estruturas. Este trabalho concentra-se especificamente em fatos que provocam alterações no estado da instituição, que, neste trabalho, são chamados fatos institucionais. Os fatos institucionais podem ser resultado da ação direta dos agentes. Um agente pode, por exemplo, interagir com a instituição para adotar um determinado papel ou para comunicar que cumpriu uma obrigação que lhe fora atribuída. Em outras situações, no entanto, o estado da instituição pode ser alterado a partir de fatos verificados no ambiente ou na própria instituição. Essa abordagem tem inspiração na teoria da Construção da Realidade Social, proposta por John Searle. Um agente cruzando um semáforo fechado, por exemplo, é um fato ocorrido no ambiente e que tem uma consequência em nível institucional, que é a violação de uma norma. Esse agente, no entanto, pode não ter intenção em comunicar a violação à instituição pois isso pode ter consequências contrárias a seus objetivos. Nesse caso, é conveniente que a instituição identifique a violação da norma a partir do fato ocorrido no ambiente, independente da vontade do agente. A partir dessas questões, este trabalho propõe um modelo para definir alterações no estado da instituição a partir de eventos e estados verificados no ambiente ou na própria instituição. Com base no modelo proposto, propõe-se também linguagem de programação para escrever regras que definem alterações no estado da instituição e uma arquitetura que foi implementada. Por fim, para avaliar o modelo proposto, a implementação realizada é incorporada em dois SMA. Como resultado desses estudos, observou-se a possibilidade de simplificação no raciocínio e atuação dos agentes, que podem concentrar-se em atuar sobre elementos do ambiente sem conhecer integralmente as instituições com que se relacionam na realização de suas tarefas. Verificou-se também que o modelo proposto pode contribuir com a persistência do SMA, além de conferir-lhe a característica do poder institucional. / This work was writen regarding Multiagent Systems as composed by three distinct and independent dimensions: agents, institution and environment. The agents can act over the environment and institution causing changes on these structures. The state of the institution can, moreover, be changed as result of facts that have occurred in the environment or even in the institution. This approach is inspired on the theory of Construction of Social Reality, proposed by John Searle. For instance an agent running through a red traffic light means a norm violation. In this case, the fact of an agent running through a red traffic light is an action of the agent over the environment and the norm violation is the new institutional state. Up on the basis on this approach is proposed a model to state changes on the state of the institution as consequence of facts occurred in the environment or even in the institution. Based on the model, it is also proposed a programming language and an architecture that was implemented. Finally, in order to evaluate the model, the implementation is inserted in two experimental Multiagent Systems. As results, it was possible to observe the possibility of simplification on the agent's reasoning and acting. The agents can focus on acting over environment elements without any awareness about the institutional infrastructure of the system. The model can also contribute to the system persistence and give to the system the feature of institutionalised power.
|
95 |
Algoritmos para a detecção de drifting em sensores de fundo de poçoBoechat, André Ambrósio January 2012 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-06-25T23:40:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1
313281.pdf: 3136817 bytes, checksum: fec9018b2cb42619f9b9ce84247bff4a (MD5) / Apresentam-se neste trabalho o desenvolvimento e a implementação de sistemas de monitoramento e validação de sensores de poços de petróleo, utilizando técnicas de aprendizado de máquina para a construção de modelos empíricos baseados em histórico de dados. Tais sistemas são fundamentados na redundância analítica dos sensores e o foco principal é a detecção de possíveis desvios nas leituras realizadas por esses dispositivos. Basicamente, o processo de validação é composto por três etapas: a predição das atuais leituras de sensores a partir de seus históricos de dados, a comparação entre as predições geradas e as correspondentes leituras dos sensores e, finalmente, a detecção de mudanças estatísticas nas propriedades dos resultados dessa comparação. Para verificar a aplicabilidade dos sistemas desenvolvidos, são realizados ensaios com diferentes conjuntos de dados: um conjunto de dados gerado a partir da simulação do modelo de um poço de petróleo e um conjunto de dados coletados de sensores de um poço real. De acordo com os resultados obtidos e as métricas de desempenho adotadas, o emprego de modelos empíricos baseados em histórico para a validação de sensores de poços de petróleo é promissor.<br> / Abstract : This work demonstrates the development and implementation of monitoring and validation systems for oil well sensors, using machine learning techniques to build data-drivenmodels of the behaviour of correlated sensors. These systems are based on the analytical redundancy of the sensors and the main objective is the calibration drift detection and isolation. Basically, the validation process is composed of three steps: the prediction of the sensors values given by the data-driven models, the comparison between the prediction and the actual sensor value, generating residuals, and, finally, the detection of abnormal changes in the statistical properties of the residuals. To verify the applicability of the developed systems, tests with two different datasets are performed: one dataset generated by the simulation of an oil well model and one dataset collected from sensors of a real oil well. Considering the obtained results and the performance metrics adopted, the use of data-driven models for validation of oil well sensors is promising.
|
96 |
Controle de sistemas chaveados e aplicaçõesScharlau, César Cataldo January 2013 (has links)
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:16:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1
318650.pdf: 7311114 bytes, checksum: c82d07b3adeb30a5edf90e9dcbe4f538 (MD5)
Previous issue date: 2013 / Resumo: Esta tese apresenta uma metodologia para análise e desenvolvimento de estratégias de controle para sistemas chaveados. Inicialmente, são estabelecidas condições de projeto para uma lei de chaveamento baseada na função ?max? considerando o caso de sistemas chaveados afins. As condições garantem que o sistema chaveado, sob efeito da lei de chaveamento projetada, apresente estabilidade global e assintótica, mesmo com a ocorrência de modos deslizantes em qualquer superfície de chaveamento do sistema. A principal contribuição das condições de projeto propostas é que as mesmas não exigem a existência de uma combinação Hurwitz estável das matrizes de dinâmicas dos subsistemas que compõem o sistema chaveado afim. Com base nestas condições, uma metodologia de projeto é proposta empregando desigualdades matriciais lineares (Linear Matrix Inequalities - LMIs) como ferramenta de trabalho. A descrição das condições de projeto como um problema LMI faz com que seja necessária a existência de uma combinação Hurwitz estável das matrizes de dinâmicas dos subsistemas. Na sequência, são incluídos critérios de desempenho no projeto da lei de chaveamento. Dois requisitos de desempenho foram tratados: o custo garantido e a atenuação de distúrbio. Finalmente, a metodologia de projeto é estendida para uma classe de sistemas chaveados não lineares, tendo como estudos de caso aplicações de controle de motores de indução acionados por inversores e controle de aerogeradores de indução conectados à rede elétrica com conversores. Dentre as diferentes topologias de aerogeradores, a escolhida para o estudo foi a do Gerador de Indução de Dupla Alimentação (Doubly Fed Induction Generator - DFIG). Todos os resultados propostos foram ilustrados através de exemplos numéricos baseados em sistemas acadêmicos e em modelos que reproduzem as condições reais de aplicação de conversores de potência, motores de indução e aerogeradores. <br>
|
97 |
Distributed satisficing MPCLima, Marcelo Lopes de 06 August 2014 (has links)
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:19:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1
325382.pdf: 1772540 bytes, checksum: 52b8f812eaccad89bad0282c1c7c5db4 (MD5) / Abstract : To obtain a Pareto-optimal solution, the classical cooperative MPC implementsa categorical altruism imposed by a fixed global cost sharedby all the local controllers. Instead, this thesis implements a situationalaltruism where a global cost, neither imposed nor fixed, emerges fromconvex local costs and local specifications. The satisficing controllersemploy a distributed algorithm to find a solution that lies in a convexregion that is satisfactory and sufficient for all controllers (satisficing= satisfy + suffice), while optimizing in the direction of the analyticcenter of such a region. The system is modeled as being a network oflinear subsystems, coupled by their inputs, and the algorithm uses adistributed interior-point method to avoid fixed points when the constraintsare also coupled. The optimal solution of the satisficing MPC,besides Pareto-optimal, gives more importance to the controllers witha worst performance at the moment. Situational altruism permits amore balanced division of resources, avoiding the exploitation of onecontroller by the others. The satisficing MPC is shown to be stabilizingeven if suboptimal, provided that it is satisficing. To this end,stabilizing constraints are added to the basic formulation.<br>
|
98 |
Uma proposta de modelo de governança para empresas virtuaisCosta, Scheila Nair January 2013 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:28:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1
326404.pdf: 2094018 bytes, checksum: fb294fff4d116874df4b9d07d0788b11 (MD5)
Previous issue date: 2013
|
99 |
Design and evaluation of a VLIW processor for real-time systemsStarke, Renan Augusto January 2016 (has links)
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-09-20T04:55:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1
341955.pdf: 2527922 bytes, checksum: cb4fdb63c7ce3111b1bdc061bbeec1d1 (MD5)
Previous issue date: 2016 / Atualmente, aplicações de tempo estão tornando-se cada vez mais complexas e, conforme os requisitos destes sistemas aumentam, maior é a demanda por capacidade de processamento. Contudo, o correto funcionamento destas aplicações não está em função somente da correta resposta lógica, mas também no tempo que ela é produzida. O projeto de processadores de propósito geral gera dificuldades para análises de tempo real devido ao seu comportamento não determinista causado pelo uso de memórias cache, previsores de fluxo dinâmicos, execução especulativa e fora de ordem. Nesta tese, investiga-se uma arquitetura de processador Very-Long Instruction Word (VLIW) especificamente projetada para sistemas de tempo real considerando sua análise do pior tempo de computação (Worst-case Execution Time WCET). Técnicas para obtenção do WCET para máquinas VLIW são consideradas e quantifica-se a importância de técnicas de hardware como previsor de fluxo estático, predicação, bem como velocidade do processador para instruções complexas como acesso a memória e multiplicação. Arquitetura de memória não faz parte do escopo deste trabalho e para tal utilizamos uma estrutura determinista formada por uma memória cache com mapeamento direto para instruções e uma memória de rascunho (scratchpad) para dados. Nós também consideramos a implementação em VHDL do protótipo para inferir suas características temporais mantendo compatibilidade com o conjunto de instruções (ISA) HP VLIW ST231. Em termos de avaliação, foi utilizado um conjunto representativo de código exemplos da Universidade de Mälardalen que é amplamente utilizado em avaliações de sistemas de tempo real.<br> / Abstract : Nowadays, many real-time applications are very complex and as the complexity and the requirements of those applications become more demanding, more hardware processing capacity is necessary. The correct functioning
of real-time systems depends not only on the logically correct response, but also on the time when it is produced. General purpose processor design fails to deliver analyzability due to their non-deterministic behavior caused by the use of cache memories, dynamic branch prediction, speculative execution and out-of-order pipelines. In this thesis, we design and evaluate the performance of VLIW (Very Long Instruction Word) architectures for real-time systems with an in-order pipeline considering WCET (Worst-case Execution Time) performance. Techniques on obtaining the WCET of VLIW machines are also considered and we make a quantification on how important are hardware techniques such as static
branch prediction, predication, pipeline speed of complex operations such as memory access and multiplication for high-performance real-time systems. The memory hierarchy is out of scope of this thesis and we used a classic deterministic structure formed by a direct mapped instruction cache and a data scratchpad memory. A VLIW prototype was implemented in VHDL from scratch considering the HP VLIW ST231 ISA. We also show some compiler insights and we use a representative subset of the Mälardalen s WCET benchmarks for validation and performance quantification. Supporting our objective to investigate and evaluate hardware features which reconcile determinism and performance, we made the following contributions: design space investigation and evaluation regarding VLIW processors, complete WCET analysis for the proposed design, complete VHDL design and timing characterization, detailed branch architecture, low-overhead full-predication system for VLIW processors.
|
100 |
Metodologia de desenvolvimento de VHDL sintetizável com uso de model checkingMarques, Luis Gustavo Perpetuo Costa January 2016 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-09-20T05:06:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1
340508.pdf: 1748559 bytes, checksum: 4657b6761e65d66a2334a312d9f91477 (MD5)
Previous issue date: 2016 / Essa dissertação foi elaborada em uma companhia que desenvolve equipamentos para proteção e automação de subestações, sendo que a maior parte deles possui um FPGA programado em VHDL como unidade principal de processamento. O código VHDL sintetizável e validado através de simulação e testes em equipamento, método bastante comum mas que não e suficiente para garantir a satisfação de propriedades tanto gerais quanto orientadas a aplicação, devido ao fato de não ser exaustivo. Na direção de aumentar a confiabilidade do circuito projetado para o FPGA, o objetivo principal da dissertação e apresentar uma metodologia de desenvolvimento de codigo VHDL sintetizável que aprimore as atuais técnicas utilizadas, ao incorporar métodos formais para verificação de propriedades, sendo que o método formal utilizado e o model checking. A metodologia e construída de um modo que o uso do model checking seja transparente ao desenvolvedor VHDL, mantendo a interface com o processo de verificação formal em linguagem de usuário,evitando a necessidade de aprendizado de novas linguagens. Para atingir esse objetivo específico, e proposto que as propriedades sejam representadas através de padrões orientados a VHDL que são baseados na biblioteca OVL. Alem disso, os contraexemplos gerados no processo de model checking retornam como test bench VHDL, permitindo ao usuário identificar o comportamento indesejado através de simulação. O ambiente de verificação adotado utiliza modelos em linguagem intermediaria FIACRE como front-end e por isso são propostas regras de tradução VHDL-FIACRE para que a transformação possa ocorrer no contexto de engenharia dirigida a modelos e assim evitar erros no processo de tradução. O uso da linguagem intermediaria e vantajoso, pois permite a utilização das ferramentas de verificação, as quais são de código aberto,sem que seja necessária a tradução direta do VHDL para os formalismos matemáticos em que essas ferramentas se baseiam. A metodologia e validada com a aplicação em quatro exemplos de código VHDL, sendo dois deles utilizados em projetos desenvolvidos na empresa: uma função de proteção e um controlador de acesso a um barramento de transferência de dados. Os resultados da aplicação indicam que a proposta e viável,pois foi possível fazer a verificação dos exemplos, sendo que em um deles foi identificado um erro que havia passado despercebido por simulação, sinalizando que a proposta contribui no aumento da confiabilidade do código desenvolvido.<br> / Abstract: This dissertation was elaborated in a company that develops equipment for substation protection and automation, most of them having an FPGA programmed in VHDL as the main processing unit. The synthesizable VHDL code is validated through simulation and tests on equipment, a fairly common method that is not enough to ensure the satisfaction of both general and application-oriented properties, due tothe fact of being non exhaustive. In the direction of increasing the reliability of the designed FPGA circuit, the main objective of thiswork is to present a synthesizable VHDL code development methodology that enhances the current techniques by incorporating formal methods for verication of properties, with model checking being theselected method. The methodology is constructed in such a way thatthe use of model checking procedure should be transparent to VHDL designers, keeping the interface with the formal verication process inuser language, avoiding the need to learn new languages. To achievethis specic objective, it is proposed that the properties are represented by VHDL oriented patterns based on OVL library. In addition, the counter examples generated in the model checking process for properties that failed, return as VHDL test bench, allowing the user to identify theundesired behavior through simulation. The verication environment used in the methodology requires models described with the intermediatelanguage FIACRE as front-end and so VHDL-FIACRE translation rules are proposed to allow the transformation to occur in the context of model driven engineering, and thus prevent errors in the translation process. The use of an intermediate language is advantageous because it allows the use of the verication tools, which are open source, withoutthe need of translating VHDL directly to the mathematical formalismin which these tools are based. The methodology is validated by the application in four examples of VHDL code, two of them are used in designs developed by the company: a protection function and a controller to access a data transfer bus. The application results indicate that the proposal is viable because it was possible to verify the examples,and for one of them was identied an error that had passed unnoticed by simulation, showing that the proposal contributes to increase the reliability of the created code.
|
Page generated in 0.1334 seconds