Using simulation techniques, performance of any proposed system can be tested for different scenarios with a generated model. However, it is difficult to rapidly create simulation models that will accurately represent the complexity of the system. In recent years, Object-Oriented Discrete-Event Simulation has emerged as the potential technology to implement rapid simulation schemes. A number of software based on programming languages like C++ and Java are available for carrying out Object Oriented Discrete-Event Simulation. These software packages establish a general framework for simulation in computer programs, but need to be further customized for desired end-use applications. In this thesis, a generic simulation library is created for the distributed Synchronous Parallel Environment for Emulation and Discrete-Event Simulation (SPEEDES). This library offers classes to model the functionality of servers, processes, resources, transporters, and decisions. The library is expected to produce efficient simulation models in less time and with a lesser amount of coding. The class hierarchy is modeled using the Unified Modeling Language (UML). To test the library, the existing SPEEDES Space Shuttle Model is enhanced and recreated. This enhanced model is successfully validated against the original Arena model.

Analisando-se a literatura de simulação discreta pode-se observar que os autores, em geral, constroem seus modelos de simulação baseados em abordagens tradicionais e aceitas tais como orientação a eventos, orientação a mensagens, orientação a filas, etc. Mais recentemente encontram-se ambientes que afirmam utilizar o chamado paradigma de simulação orientado a objetos. No entanto não existe consenso na definição de tal paradigma e diferentes interpretações podem ser encontradas. Considerando que um modelo de simulação pertence a classe dos sistemas de software, nada mais natural do que aplicar conceitos de orientação a objetos em seu desenvolvimento. Deve ficar claro, entretanto, que existe uma grande diferença entre um paradigma de simulação, isto é, as idéias e recursos usados na construção de um modelo, e um paradigma de projeto e implementação aplicado ao desenvolvimento de sistemas de simulação. Linguagens orientadas a objetos podem ser aplicadas na implementação de sistemas de simulação que utilizam conceitos de modelagem distintos. Ainda que todos possam ser chamados de sistemas orientados a objetos, pode haver confusão quanto ao significado do termo simulação orientada a objetos. Este trabalho apresenta um esquema original de classificação para sistemas de simulação quanto a sua arquitetura de software onde são considerados aspectos tais como a maneira pela qual as entidades do modelo se comunicam e a forma pela qual se descrevem os eventos que alteram seu estado, entre outros. Conceitos fundamentais são identificados de maneira a definir um modelo de referencia onde diferentes paradigmas de simulação possam ser caracterizados e classificados. Especial atenção e dada ao relacionamento entre os paradigmas de simulação e a orientação a objetos, onde esta Ultima e vista como uma estratégia de projeto e implementação. Uma nova forma de caracterizar um paradigma de simulação e proposta. SIMOO e um "framework. ' para simulação discreta orientada a objetos que foi construído de maneira a poder validar os conceitos propostos. Composto por uma biblioteca de classes e de uma ferramenta de edição de modelos, a principal vantagem do use de SIMOO em relação a outras abordagens esta no fato de que SIMOO permite a seleção do paradigma mais adequado a descrição de cada entidade do modelo. Esta característica permite a criação de modelos que incorporam, simultaneamente, mais de um paradigma de simulação. A abstração básica da biblioteca de classes de SIMOO, a partir da qual são derivadas todas as entidades de um modelo, e o elemento autônomo. Este encapsula uma "thread" própria de execução e um sistema de comunicação por mensagens não tipadas que são a base de todos os paradigmas suportados por SIMOO. A ferramenta de edição de modelos de SIMOO e chamada de MET. MET utiliza um diagrama de classes hierárquico enriquecido com recursos adequados para a construção de modelos de simulação. Além do diagrama de classes, descreve-se também um diagrama de instâncias, onde as especificações genéricas do diagrama de classes são particularizadas. A partir da especificação dos diagramas e da descrição do comportamento das entidades, MET gera um modelo executável. Finalmente, SIMOO preocupa-se com a separação de domínios entre a descrição do modelo propriamente dito e os aspectos de visualização de resultados e interação com o usuário. Uma categoria especial de elementos autônomos chamados de monitores e provida para permitir essa separação. Além de apresentar o "framework" SIMOO em termos de especificação e implementação, este trabalho mostra aplicações através de situações exemplo e apresenta uma análise comparativa com outros ambientes descritos na literatura. / When one surveys the literature on discrete simulation. it will be noticed that, in general. authors build their simulation models usin g traditional approaches such as event-oriented. message-oriented, queue-oriented. etc. In more recent texts, frameworks can be found that allegedly use the so called object-oriented simulation paradigm. However, there is no generally accepted definition of such a paradigm. and various interpretations can be found. If we consider that a simulation system is an instance of the more general class of software systems, it is strai ghtforward to apply concepts of object orientation to develop simulation systems. Nonetheless. it is important to emphasize that there is a major difference between a simulation paradigm. i.e.. the principles and resources used to build the model, and a design and implementation paradi gm used to develop the simulation system. Object-oriented languages can be used to implement simulation systems that follow different paradigms. If we refer to all these systems as objectoriented systems, confusion about the exact meanin g of object-oriented simulation may occur. This work presents an original classification of simulation systems according to their software architectures, where different aspects are taken into account, such as the way the entities in the model communicate with each other, the way one describes events that modify the entities' state, and others. In this classification, we identify basic concepts that are used to define a reference model, with which different simulation paradigms may be characterized and classified. In particular, special attention to the relationship between simulation paradigms and object-orientation is given, the latter here being seen as a strategy to design and implement simulation systems. SIMOO is an object-oriented framework for discrete simulation. composed by a Class Library and a Model Editing Tool that has been built in order to validate the proposed concepts. The main advantage of SIMOO with respect to other frameworks is that it allows a selection of the most adequate paradigm to describe each entity in the model. As a consequence, we are able to create models that instantiate, simultaneously, more than one simulation paradigm. The basic element of the SIMOO class library, based on which the framework derives all the entities in the model, is the autonomous element. This autonomous element has its own execution thread and an untyped message-based communication system that constitute the basis of all the paradigms SIMOO supports. The SIMOO Model Editing Tool (MET) uses a hierarchical class diagram extended with resources needed to build simulation models. Along with the classe diagram, MET allows one to describe an instance diagram that details the more generic class diagram. From the diagrams and the description of the behavior of the entities, MET generates an executable model. The SIMOO framework also emphasizes the distinction between model description and aspects of visualization and user interaction. It provides a special category of autonomous elements, the monitors, that implements this separation. Besides presenting the formal specification and the implementation of the framework, in this work several examples of how to use the SIMOO are presented, along with a comparison with other existing frameworks.

Analisando-se a literatura de simulação discreta pode-se observar que os autores, em geral, constroem seus modelos de simulação baseados em abordagens tradicionais e aceitas tais como orientação a eventos, orientação a mensagens, orientação a filas, etc. Mais recentemente encontram-se ambientes que afirmam utilizar o chamado paradigma de simulação orientado a objetos. No entanto não existe consenso na definição de tal paradigma e diferentes interpretações podem ser encontradas. Considerando que um modelo de simulação pertence a classe dos sistemas de software, nada mais natural do que aplicar conceitos de orientação a objetos em seu desenvolvimento. Deve ficar claro, entretanto, que existe uma grande diferença entre um paradigma de simulação, isto é, as idéias e recursos usados na construção de um modelo, e um paradigma de projeto e implementação aplicado ao desenvolvimento de sistemas de simulação. Linguagens orientadas a objetos podem ser aplicadas na implementação de sistemas de simulação que utilizam conceitos de modelagem distintos. Ainda que todos possam ser chamados de sistemas orientados a objetos, pode haver confusão quanto ao significado do termo simulação orientada a objetos. Este trabalho apresenta um esquema original de classificação para sistemas de simulação quanto a sua arquitetura de software onde são considerados aspectos tais como a maneira pela qual as entidades do modelo se comunicam e a forma pela qual se descrevem os eventos que alteram seu estado, entre outros. Conceitos fundamentais são identificados de maneira a definir um modelo de referencia onde diferentes paradigmas de simulação possam ser caracterizados e classificados. Especial atenção e dada ao relacionamento entre os paradigmas de simulação e a orientação a objetos, onde esta Ultima e vista como uma estratégia de projeto e implementação. Uma nova forma de caracterizar um paradigma de simulação e proposta. SIMOO e um "framework. ' para simulação discreta orientada a objetos que foi construído de maneira a poder validar os conceitos propostos. Composto por uma biblioteca de classes e de uma ferramenta de edição de modelos, a principal vantagem do use de SIMOO em relação a outras abordagens esta no fato de que SIMOO permite a seleção do paradigma mais adequado a descrição de cada entidade do modelo. Esta característica permite a criação de modelos que incorporam, simultaneamente, mais de um paradigma de simulação. A abstração básica da biblioteca de classes de SIMOO, a partir da qual são derivadas todas as entidades de um modelo, e o elemento autônomo. Este encapsula uma "thread" própria de execução e um sistema de comunicação por mensagens não tipadas que são a base de todos os paradigmas suportados por SIMOO. A ferramenta de edição de modelos de SIMOO e chamada de MET. MET utiliza um diagrama de classes hierárquico enriquecido com recursos adequados para a construção de modelos de simulação. Além do diagrama de classes, descreve-se também um diagrama de instâncias, onde as especificações genéricas do diagrama de classes são particularizadas. A partir da especificação dos diagramas e da descrição do comportamento das entidades, MET gera um modelo executável. Finalmente, SIMOO preocupa-se com a separação de domínios entre a descrição do modelo propriamente dito e os aspectos de visualização de resultados e interação com o usuário. Uma categoria especial de elementos autônomos chamados de monitores e provida para permitir essa separação. Além de apresentar o "framework" SIMOO em termos de especificação e implementação, este trabalho mostra aplicações através de situações exemplo e apresenta uma análise comparativa com outros ambientes descritos na literatura. / When one surveys the literature on discrete simulation. it will be noticed that, in general. authors build their simulation models usin g traditional approaches such as event-oriented. message-oriented, queue-oriented. etc. In more recent texts, frameworks can be found that allegedly use the so called object-oriented simulation paradigm. However, there is no generally accepted definition of such a paradigm. and various interpretations can be found. If we consider that a simulation system is an instance of the more general class of software systems, it is strai ghtforward to apply concepts of object orientation to develop simulation systems. Nonetheless. it is important to emphasize that there is a major difference between a simulation paradigm. i.e.. the principles and resources used to build the model, and a design and implementation paradi gm used to develop the simulation system. Object-oriented languages can be used to implement simulation systems that follow different paradigms. If we refer to all these systems as objectoriented systems, confusion about the exact meanin g of object-oriented simulation may occur. This work presents an original classification of simulation systems according to their software architectures, where different aspects are taken into account, such as the way the entities in the model communicate with each other, the way one describes events that modify the entities' state, and others. In this classification, we identify basic concepts that are used to define a reference model, with which different simulation paradigms may be characterized and classified. In particular, special attention to the relationship between simulation paradigms and object-orientation is given, the latter here being seen as a strategy to design and implement simulation systems. SIMOO is an object-oriented framework for discrete simulation. composed by a Class Library and a Model Editing Tool that has been built in order to validate the proposed concepts. The main advantage of SIMOO with respect to other frameworks is that it allows a selection of the most adequate paradigm to describe each entity in the model. As a consequence, we are able to create models that instantiate, simultaneously, more than one simulation paradigm. The basic element of the SIMOO class library, based on which the framework derives all the entities in the model, is the autonomous element. This autonomous element has its own execution thread and an untyped message-based communication system that constitute the basis of all the paradigms SIMOO supports. The SIMOO Model Editing Tool (MET) uses a hierarchical class diagram extended with resources needed to build simulation models. Along with the classe diagram, MET allows one to describe an instance diagram that details the more generic class diagram. From the diagrams and the description of the behavior of the entities, MET generates an executable model. The SIMOO framework also emphasizes the distinction between model description and aspects of visualization and user interaction. It provides a special category of autonomous elements, the monitors, that implements this separation. Besides presenting the formal specification and the implementation of the framework, in this work several examples of how to use the SIMOO are presented, along with a comparison with other existing frameworks.

Analisando-se a literatura de simulação discreta pode-se observar que os autores, em geral, constroem seus modelos de simulação baseados em abordagens tradicionais e aceitas tais como orientação a eventos, orientação a mensagens, orientação a filas, etc. Mais recentemente encontram-se ambientes que afirmam utilizar o chamado paradigma de simulação orientado a objetos. No entanto não existe consenso na definição de tal paradigma e diferentes interpretações podem ser encontradas. Considerando que um modelo de simulação pertence a classe dos sistemas de software, nada mais natural do que aplicar conceitos de orientação a objetos em seu desenvolvimento. Deve ficar claro, entretanto, que existe uma grande diferença entre um paradigma de simulação, isto é, as idéias e recursos usados na construção de um modelo, e um paradigma de projeto e implementação aplicado ao desenvolvimento de sistemas de simulação. Linguagens orientadas a objetos podem ser aplicadas na implementação de sistemas de simulação que utilizam conceitos de modelagem distintos. Ainda que todos possam ser chamados de sistemas orientados a objetos, pode haver confusão quanto ao significado do termo simulação orientada a objetos. Este trabalho apresenta um esquema original de classificação para sistemas de simulação quanto a sua arquitetura de software onde são considerados aspectos tais como a maneira pela qual as entidades do modelo se comunicam e a forma pela qual se descrevem os eventos que alteram seu estado, entre outros. Conceitos fundamentais são identificados de maneira a definir um modelo de referencia onde diferentes paradigmas de simulação possam ser caracterizados e classificados. Especial atenção e dada ao relacionamento entre os paradigmas de simulação e a orientação a objetos, onde esta Ultima e vista como uma estratégia de projeto e implementação. Uma nova forma de caracterizar um paradigma de simulação e proposta. SIMOO e um "framework. ' para simulação discreta orientada a objetos que foi construído de maneira a poder validar os conceitos propostos. Composto por uma biblioteca de classes e de uma ferramenta de edição de modelos, a principal vantagem do use de SIMOO em relação a outras abordagens esta no fato de que SIMOO permite a seleção do paradigma mais adequado a descrição de cada entidade do modelo. Esta característica permite a criação de modelos que incorporam, simultaneamente, mais de um paradigma de simulação. A abstração básica da biblioteca de classes de SIMOO, a partir da qual são derivadas todas as entidades de um modelo, e o elemento autônomo. Este encapsula uma "thread" própria de execução e um sistema de comunicação por mensagens não tipadas que são a base de todos os paradigmas suportados por SIMOO. A ferramenta de edição de modelos de SIMOO e chamada de MET. MET utiliza um diagrama de classes hierárquico enriquecido com recursos adequados para a construção de modelos de simulação. Além do diagrama de classes, descreve-se também um diagrama de instâncias, onde as especificações genéricas do diagrama de classes são particularizadas. A partir da especificação dos diagramas e da descrição do comportamento das entidades, MET gera um modelo executável. Finalmente, SIMOO preocupa-se com a separação de domínios entre a descrição do modelo propriamente dito e os aspectos de visualização de resultados e interação com o usuário. Uma categoria especial de elementos autônomos chamados de monitores e provida para permitir essa separação. Além de apresentar o "framework" SIMOO em termos de especificação e implementação, este trabalho mostra aplicações através de situações exemplo e apresenta uma análise comparativa com outros ambientes descritos na literatura. / When one surveys the literature on discrete simulation. it will be noticed that, in general. authors build their simulation models usin g traditional approaches such as event-oriented. message-oriented, queue-oriented. etc. In more recent texts, frameworks can be found that allegedly use the so called object-oriented simulation paradigm. However, there is no generally accepted definition of such a paradigm. and various interpretations can be found. If we consider that a simulation system is an instance of the more general class of software systems, it is strai ghtforward to apply concepts of object orientation to develop simulation systems. Nonetheless. it is important to emphasize that there is a major difference between a simulation paradigm. i.e.. the principles and resources used to build the model, and a design and implementation paradi gm used to develop the simulation system. Object-oriented languages can be used to implement simulation systems that follow different paradigms. If we refer to all these systems as objectoriented systems, confusion about the exact meanin g of object-oriented simulation may occur. This work presents an original classification of simulation systems according to their software architectures, where different aspects are taken into account, such as the way the entities in the model communicate with each other, the way one describes events that modify the entities' state, and others. In this classification, we identify basic concepts that are used to define a reference model, with which different simulation paradigms may be characterized and classified. In particular, special attention to the relationship between simulation paradigms and object-orientation is given, the latter here being seen as a strategy to design and implement simulation systems. SIMOO is an object-oriented framework for discrete simulation. composed by a Class Library and a Model Editing Tool that has been built in order to validate the proposed concepts. The main advantage of SIMOO with respect to other frameworks is that it allows a selection of the most adequate paradigm to describe each entity in the model. As a consequence, we are able to create models that instantiate, simultaneously, more than one simulation paradigm. The basic element of the SIMOO class library, based on which the framework derives all the entities in the model, is the autonomous element. This autonomous element has its own execution thread and an untyped message-based communication system that constitute the basis of all the paradigms SIMOO supports. The SIMOO Model Editing Tool (MET) uses a hierarchical class diagram extended with resources needed to build simulation models. Along with the classe diagram, MET allows one to describe an instance diagram that details the more generic class diagram. From the diagrams and the description of the behavior of the entities, MET generates an executable model. The SIMOO framework also emphasizes the distinction between model description and aspects of visualization and user interaction. It provides a special category of autonomous elements, the monitors, that implements this separation. Besides presenting the formal specification and the implementation of the framework, in this work several examples of how to use the SIMOO are presented, along with a comparison with other existing frameworks.

An emulator is a computer program that mimics the behavior of a production facility as seen by the control program. Emulation has been used as a tool for dynamic, off-line testing of control software for automated manufacturing systems. However, research efforts in emulation have focused mainly on controllers for equipment, AGVS, and workstations. This research focuses on emulation for testing shop control software. Though conceptually simple, emulator development efforts tend to be ad hoc in nature and lack a strong conceptual framework. Currently, the effort involved in developing an emulation model may outweigh the potential benefits. The approach used in this research centers around adapting a detailed simulation model, i.e., used for testing control strategies, for emulation, i.e., control software testing. This approach promotes software reuse and thus limits the emulation development task. Due to the limitations of conventional simulation languages and modeling techniques, a simulation model is not readily adapted for emulation. The main problems lie in turning off the control logic in a simulation and interfacing the model to the actual controller. An object-oriented modeling methodology was developed for systematically transitioning from simulation to emulation. Basically, the method calis for encapsulating manufacturing control logic into controller objects and modeling the system from the perspective of exchange of messages among controllers. The developed method also promotes the rapid development of a driver for verification and validation of the emulation model. A prototype system was developed to demonstrate the feasibility of the emulation development method. The MODSIM II language for object-oriented simulation was used to implement the object classes. The second issue addressed is the ability to use emulation to test shop control system in faster-than-real-time (FRT) mode. Currently it is necessary to test the system in real-time, which makes it impractical to observe extended operation of the shop. The mixed-mode emulation method, which switches time-advance between real-time and next-event modes, was developed. Issues in implementing and using the mixed-mode and the delay-scaling technique for FRT emulation were discussed. Experimental results showed that mixed-mode emulation had the potential to reduce run-times by more than 50% over real-time emulation. / Ph. D.

É crescente a necessidade de se conhecer e controlar o ambiente fabril. Ao longo do século passado e início deste, várias ferramentas e soluções foram desenvolvidas para suprir essa necessidade. Dentre elas, a simulação desempenha um suporte para o apoio da decisão amplamente utilizada principalmente na indústria manufatureira. A realidade virtual pode ser utilizada no ambiente de simulação como um canal de visualização e interação do usuário com o meio simulado. O objetivo deste trabalho é modelar uma biblioteca do núcleo de simulador de eventos discretos para sistemas de manufatura, com visualização tridimensional, que funcione em ambientes imersivos e não-imersivos. Para tal, as abordagens de três fases e orientada a objetos foram utilizadas com algumas alterações. Para a validação desse desenvolvimento, foram feitas duas simulações de um aplicativo que utiliza os elementos básicos de manufatura e foi feita a coleta de seus resultados que possibilitaram a verificação dos objetivos pretendidos. Por fim, foi feita a análise dos resultados e são apresentadas propostas de trabalhos futuros nesta área. / The need of knowledge and control of the manufacturing environment is continuously growing. Over the last century and the beginning of this, several tools and procedures were designed in order meet those necessities. Among them, simulation is a decision support tool widely used, mainly in the manufacturing industry. Virtual reality can be used in those simulations for user visualization and interaction with the simulated environment. The aim of this research was to model a library for a discrete event simulator core of a manufacturing system, with 3D visualization, that can be used in immersive and non-immersive environments. Two different approaches have been used: the three phases and the object-oriented one. To validate the software development, two simulations were carried out for an application that uses basic elements of manufacturing and production. Data was collected and analyzed in order to check the accomplishment of the research objectives. Finally, a conclusion about the results is presented along with some proposals for future work in this area.

É crescente a necessidade de se conhecer e controlar o ambiente fabril. Ao longo do século passado e início deste, várias ferramentas e soluções foram desenvolvidas para suprir essa necessidade. Dentre elas, a simulação desempenha um suporte para o apoio da decisão amplamente utilizada principalmente na indústria manufatureira. A realidade virtual pode ser utilizada no ambiente de simulação como um canal de visualização e interação do usuário com o meio simulado. O objetivo deste trabalho é modelar uma biblioteca do núcleo de simulador de eventos discretos para sistemas de manufatura, com visualização tridimensional, que funcione em ambientes imersivos e não-imersivos. Para tal, as abordagens de três fases e orientada a objetos foram utilizadas com algumas alterações. Para a validação desse desenvolvimento, foram feitas duas simulações de um aplicativo que utiliza os elementos básicos de manufatura e foi feita a coleta de seus resultados que possibilitaram a verificação dos objetivos pretendidos. Por fim, foi feita a análise dos resultados e são apresentadas propostas de trabalhos futuros nesta área. / The need of knowledge and control of the manufacturing environment is continuously growing. Over the last century and the beginning of this, several tools and procedures were designed in order meet those necessities. Among them, simulation is a decision support tool widely used, mainly in the manufacturing industry. Virtual reality can be used in those simulations for user visualization and interaction with the simulated environment. The aim of this research was to model a library for a discrete event simulator core of a manufacturing system, with 3D visualization, that can be used in immersive and non-immersive environments. Two different approaches have been used: the three phases and the object-oriented one. To validate the software development, two simulations were carried out for an application that uses basic elements of manufacturing and production. Data was collected and analyzed in order to check the accomplishment of the research objectives. Finally, a conclusion about the results is presented along with some proposals for future work in this area.

O Projeto T&D-Bench (Teaching and Design Workbench) tern como objetivo fornecer um ambiente didático para fins de avaliação de desempenho de processadores utilizando modelagem e simulação interativas visuais. A aplicação dos conceitos de orientação a objetos (abstração, encapsulamento, herança e polimorfismo) em modelagem de hardware vem sendo amplamente discutida na literatura. Entre os benefícios que este paradigma traz para os modelos de hardware pode-se citar: maior responsabilidade dos modelos, melhor documentação e facilidade de manutenção. O ambiente SIMOO é composto por uma biblioteca de classes e por uma ferramenta gráfica (MET - Model Edition Tool). Este ambiente, utilizado como plataforma para o desenvolvimento deste trabalho, é um ambiente genérico para modelagem e simulação de sistema discretos no qual os modelos sAo construídos de maneira hierárquica e utilizam os conceitos de orientação a objetos como metodologia de projeto e implementação. Este trabalho é a primeira etapa de desenvolvimento do projeto T&D-Bench e iniciou com a modelagem dos processadores Intel 8051 e DLX. Com isso foi possível identificar componentes de arquitetura de processadores que pudessem ser generalizados. As classes genéricas, juntamente com um conjunto de classes para visualização e interação implementadas especialmente para atender as necessidades iniciais do projeto T&D-Bench, foram utilizadas para refazer os modelos dos processadores citados anteriormente e para servir como base para a modelagem do processador PowerPC. Com isso, pode-se fazer uma analise sobre a utilização do paradigma de orientação a objetos em modelagem de processadores e sobre a utilização do ambiente SIMOO para modelagem de hardware. Este trabalho também ajudou na validação do ambiente SIMOO. / The goal of the T&D-Bench (Teaching and Design Workbench) project is to supply a didactic environment for evaluating the performance of processors by using visual interactive modelling and simulation. The application of object-orientation concepts (abstraction, encapsulation, inheritance and polymorphism) in hardware design is being discussed thoroughly in the literature. Among the benefits that this paradigm brings to the hardware modeling we can mention: greater model reusability, better documentation and easier maintenance. The SIMOO environment is composed by a library of classes and a graphic tool (MET - Model Edition Tool). This environment, used as platform for the development of this work, is a generic environment for design and simulation of discrete systems, in which the models are built in a hierarchical way and use the object-orientation concepts as project and implementation methodology. This work is the first stage of development of the T&D-Bench project and began with the design of the Intel 8051 and DLX processor models. This made possible to identify components of processor architectures that could be generalized. The generic classes, together with a set of classes for visualization and interaction specially implemented to assist T&D-Bench's initial needs, were used to redesign the models of the previously mentioned processors and to serve as a base for the design of the PowerPC processor model. With that, it was possible to analyze the use of the object-orientation paradigm in designing processors and the use of the SIMOO environment for hardware design. This work also helped in the validation of the SIMOO environment.

O Projeto T&D-Bench (Teaching and Design Workbench) tern como objetivo fornecer um ambiente didático para fins de avaliação de desempenho de processadores utilizando modelagem e simulação interativas visuais. A aplicação dos conceitos de orientação a objetos (abstração, encapsulamento, herança e polimorfismo) em modelagem de hardware vem sendo amplamente discutida na literatura. Entre os benefícios que este paradigma traz para os modelos de hardware pode-se citar: maior responsabilidade dos modelos, melhor documentação e facilidade de manutenção. O ambiente SIMOO é composto por uma biblioteca de classes e por uma ferramenta gráfica (MET - Model Edition Tool). Este ambiente, utilizado como plataforma para o desenvolvimento deste trabalho, é um ambiente genérico para modelagem e simulação de sistema discretos no qual os modelos sAo construídos de maneira hierárquica e utilizam os conceitos de orientação a objetos como metodologia de projeto e implementação. Este trabalho é a primeira etapa de desenvolvimento do projeto T&D-Bench e iniciou com a modelagem dos processadores Intel 8051 e DLX. Com isso foi possível identificar componentes de arquitetura de processadores que pudessem ser generalizados. As classes genéricas, juntamente com um conjunto de classes para visualização e interação implementadas especialmente para atender as necessidades iniciais do projeto T&D-Bench, foram utilizadas para refazer os modelos dos processadores citados anteriormente e para servir como base para a modelagem do processador PowerPC. Com isso, pode-se fazer uma analise sobre a utilização do paradigma de orientação a objetos em modelagem de processadores e sobre a utilização do ambiente SIMOO para modelagem de hardware. Este trabalho também ajudou na validação do ambiente SIMOO. / The goal of the T&D-Bench (Teaching and Design Workbench) project is to supply a didactic environment for evaluating the performance of processors by using visual interactive modelling and simulation. The application of object-orientation concepts (abstraction, encapsulation, inheritance and polymorphism) in hardware design is being discussed thoroughly in the literature. Among the benefits that this paradigm brings to the hardware modeling we can mention: greater model reusability, better documentation and easier maintenance. The SIMOO environment is composed by a library of classes and a graphic tool (MET - Model Edition Tool). This environment, used as platform for the development of this work, is a generic environment for design and simulation of discrete systems, in which the models are built in a hierarchical way and use the object-orientation concepts as project and implementation methodology. This work is the first stage of development of the T&D-Bench project and began with the design of the Intel 8051 and DLX processor models. This made possible to identify components of processor architectures that could be generalized. The generic classes, together with a set of classes for visualization and interaction specially implemented to assist T&D-Bench's initial needs, were used to redesign the models of the previously mentioned processors and to serve as a base for the design of the PowerPC processor model. With that, it was possible to analyze the use of the object-orientation paradigm in designing processors and the use of the SIMOO environment for hardware design. This work also helped in the validation of the SIMOO environment.

O Projeto T&D-Bench (Teaching and Design Workbench) tern como objetivo fornecer um ambiente didático para fins de avaliação de desempenho de processadores utilizando modelagem e simulação interativas visuais. A aplicação dos conceitos de orientação a objetos (abstração, encapsulamento, herança e polimorfismo) em modelagem de hardware vem sendo amplamente discutida na literatura. Entre os benefícios que este paradigma traz para os modelos de hardware pode-se citar: maior responsabilidade dos modelos, melhor documentação e facilidade de manutenção. O ambiente SIMOO é composto por uma biblioteca de classes e por uma ferramenta gráfica (MET - Model Edition Tool). Este ambiente, utilizado como plataforma para o desenvolvimento deste trabalho, é um ambiente genérico para modelagem e simulação de sistema discretos no qual os modelos sAo construídos de maneira hierárquica e utilizam os conceitos de orientação a objetos como metodologia de projeto e implementação. Este trabalho é a primeira etapa de desenvolvimento do projeto T&D-Bench e iniciou com a modelagem dos processadores Intel 8051 e DLX. Com isso foi possível identificar componentes de arquitetura de processadores que pudessem ser generalizados. As classes genéricas, juntamente com um conjunto de classes para visualização e interação implementadas especialmente para atender as necessidades iniciais do projeto T&D-Bench, foram utilizadas para refazer os modelos dos processadores citados anteriormente e para servir como base para a modelagem do processador PowerPC. Com isso, pode-se fazer uma analise sobre a utilização do paradigma de orientação a objetos em modelagem de processadores e sobre a utilização do ambiente SIMOO para modelagem de hardware. Este trabalho também ajudou na validação do ambiente SIMOO. / The goal of the T&D-Bench (Teaching and Design Workbench) project is to supply a didactic environment for evaluating the performance of processors by using visual interactive modelling and simulation. The application of object-orientation concepts (abstraction, encapsulation, inheritance and polymorphism) in hardware design is being discussed thoroughly in the literature. Among the benefits that this paradigm brings to the hardware modeling we can mention: greater model reusability, better documentation and easier maintenance. The SIMOO environment is composed by a library of classes and a graphic tool (MET - Model Edition Tool). This environment, used as platform for the development of this work, is a generic environment for design and simulation of discrete systems, in which the models are built in a hierarchical way and use the object-orientation concepts as project and implementation methodology. This work is the first stage of development of the T&D-Bench project and began with the design of the Intel 8051 and DLX processor models. This made possible to identify components of processor architectures that could be generalized. The generic classes, together with a set of classes for visualization and interaction specially implemented to assist T&D-Bench's initial needs, were used to redesign the models of the previously mentioned processors and to serve as a base for the design of the PowerPC processor model. With that, it was possible to analyze the use of the object-orientation paradigm in designing processors and the use of the SIMOO environment for hardware design. This work also helped in the validation of the SIMOO environment.