Die Simulation heterogener Systeme auf hoher
Abstraktionsebene gewinnt auf Grund der
zunehmenden Komplexität technischer Systeme
stetig an Bedeutung. Unter heterogenen Systemen
versteht man technische Systeme, die aus analoger
und digitaler Elektronik, aus Komponenten
verschiedener physikalischer Domänen wie
mechanischen Strukturen, thermischen und
optischen Komponenten sowie aus Software
bestehen können. Genügte es bisher, die
einzelnen Komponenten für sich in ihrer eigenen
Domäne mit einem speziellen Simulator zu
simulieren, so ist es heute unerläßlich, auch
die Interaktionen zwischen den Komponenten zu
erfassen. Um solche Systeme mit einer
einheitlichen Beschreibungsform erfassen zu
können, entstand aus der digitalen
Hardwarebeschreibungssprache VHDL die
Systembeschreibungssprache VHDL-AMS.
Bei der Modellierung eines Systems muß das
tatsächliche Verhalten der Komponenten
abstrahiert werden, um mathematisch erfaßbar
und in begrenzter Zeit simulierbar zu sein. Der
Grad der Abstraktion beeinflußt jedoch die
Genauigkeit der Simulationsergebnisse wesentlich.
Dabei muß bzw. kann das Verhalten in
unterschiedlichen Komponenten unterschiedlich
stark abstrahiert werden, um noch akzeptable
Simulationsgenauigkeiten erzielen zu können.
VHDL-AMS erlaubt die Beschreibung von Komponenten
auf unterschiedlichen Abstraktionsniveaus. Man
kann die unterschiedlich abstrakten Modelle der
Komponenten aber nur schwer in einer
Systemsimulation gemeinsam simulieren, da
unterschiedlich abstrakte Modelle auch
unterschiedlich abstrakte Schnittstellen
aufweisen, so daß die Modelle nur mühsam
miteinander verbunden werden können. Ein
Austausch eines abstrakten Modells einer
Komponente gegen ein weniger abstraktes Modell
oder umgekehrt ist mit vielen fehleranfälligen
und zeitaufwendigen Anpassungsschritten verbunden.
Im Rahmen dieser Arbeit wird ein methodischer
Ansatz vorgestellt, der es auf der Basis einer
Vereinheitlichung der Modellschnittstellen
ermöglicht, unterschiedlich abstrakte Modelle
gemeinsam zu simulieren und einzelne Modelle
gegen abstraktere oder weniger abstrakte Modelle
ohne nennenswerten Zeit- und Modellierungsaufwand
auszutauschen. Es werden die zu verwendenden
Interfaceobjekte und Datentypen für digitale,
analoge elektrische und nichtelektrische
Schnittstellen unter VHDL-AMS und SystemC-AMS
vorgestellt. Ebenso werden Methoden vorgestellt,
die digitales, ereignisdiskretes Verhalten auf
konservative elektrische Schnittstellen bzw.
nichtkonservatives analoges Verhalten auf
digitale Schnittstellen abbilden. Weiterhin wird
erläutert, wie sich digitale Protokolle über
Abstraktionsebenen hinweg übertragen lassen und
ein modifizierter Top-Down Design-Flow
vorgestellt. Die Demonstration der Anwendbarkeit
der Methode erfolgt anhand eines Beispiels.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:18438 |
| Date | 04 October 2005 |
| Creators | Schlegel, Michael |
| Contributors | Müller, Dietmar, Müller-Glaser, Klaus D., Schwarz, Peter, Technische Universität Chemnitz |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | German |
| Detected Language | German |
| Type | doc-type:doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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