La complexité des systèmes monopuce est devenue telle qu'il est impossible de continuer à les concevoir au niveau RTL, où il faut préciser chaque détail du comportement des composants. Le grand défi en ce moment pour les ingénieurs est de réussir à maîtriser la complexité lors de la conception de ces systèmes et d'arriver à une conception rapide des systèmes monopuce sous de fortes contraintes de qualité et de temps de développement. Pour dépasser ce défi, les nouvelles méthodes de conception sont basées sur des concepts d'abstraction de haut niveau. La problématique de cette thèse est de comprendre les difficultés de la conception des systèmes sur puce commençant à un niveau d'abstraction élevé et d'essayer de trouver des méthodes ou techniques pour faciliter et accélérer leur développement. Nous nous sommes posé comme objectif d'étudier différentes méthodologies de prototypage des systèmes monopuce et les problèmes liés avec les niveaux d'abstraction et les outils de conception. Les contributions apportées par cette thèse, trouvent place dans la conception des systèmes multiprocesseurs hétérogènes à l'étape d'intégration de matériel et de logiciel à partir d'un modèle abstrait et dans le prototypage des applications monopuce multiprocesseur

Les systemes monopuce deviennent de plus en plus complexes, integrant composants a la fois logiciels et materiels dans le but de procurer une capacite de calcul croissante aux applications embarquees. L'interconnexion des composants devient un element crucial de la conception ; il fournit aux concepteursdes fonctionalites avancees telles qu'operations atomiques, transactions paralleles et primitives de communication permettant des systemes securises. Le concept de reseau sur puce s'impose comme element de communicationpour les architectures d'interconnexion des systemes de la prochaine generation. Le role des reseaux sur puce consiste a remplacer les bus partages dont la mise a l'echelle comporte de serieux problemes de conception et represente un goulot d'etranglement pour le systeme global. La modelisation d'un reseau sur puce est une tache extremement complexe ; ces modeles doivent etre a la fois rapides en terme d'execution, precis et il doivent exporter des interfaces standard an d'en ameliorer la reutilisation. Les principales contributions de cet ouvrage sont representees par : (1) le developpement d'un simulateur de reseaux sur puce complet, precis au cycle pres, base sur OCCN, un logiciel de simulation libre disponible sur sourceforge a l'adresse http://occn.sourceforge.net , (2) l'integration de plusieurs environnements de simulation heterogenes en plate-formes tres complexes utilisees pour etudier des systemes monopuce reels produits par STMicroelectronics et (3) une connaissance complete des concepts sous-jacents aux reseaux sur puce qui a apporte une contribution importante au developpement de STNoC., la nouvelle technologie d'interconnexion de STMicroelectronics developpee au sein du laboratoire Advanced System Technology (AST) de Grenoble. L'environnement de modelisation realise a ete utilise pour l'etude de deux systemes monopuce reels developpes par STMicroelectronics orientes vers la television numerique a tres haute denition (HDTV).