Un flot de conception pour applications de traitement du signal systématique implémentées sur FPGA à base d'Ingénierie Dirigée par les Modèles

• Main Author: Le Beux, Sébastien
• Language: FRE
• Published: Université des Sciences et Technologie de Lille - Lille I 2007
• Subjects: [INFO:INFO_OH] Computer Science/Other; parallélisme; accélérateur matériel; FPGA; systèmes-sur-puce; traitement intensif de données; ingénierie dirigée par les modèles; compilation; flot de conception
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00322195; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/32/28/71/PDF/Lebe07phd.pdf

Dans cette thèse, nous proposons un flot de conception pour le développement d'applications de traitement du signal systématique implémentées sur FPGA. Nous utilisons une approche Ingénierie Dirigée par les Modèles (IDM) pour la mise en oeuvre de ce flot de conception, dont la spécification des applications est décrite en UML. La première contribution de cette thèse réside dans la création d'un métamodèle isolant les concepts utilisés au niveau RTL. Ces concepts sont extraits d'implémentations matérielles dédiées de tâches à fort parallélisme de données. Par ailleurs, ce métamodèle considère la technologie d'implémentation FPGA et propose différents niveaux d'abstractions d'un même FPGA. Ces multiples niveaux d'abstractions permettent un raffinement des implémentations matérielles.<br /><br />La seconde contribution est le développement d'un flot de compilation permettant la transformation d'une application modélisée à haut niveau d'abstraction (UML) vers un modèle RTL. En fonction des contraintes de surfaces disponibles (technologie FPGA), le flot de conception optimise le déroulement des boucles et le placement des tâches. Le code VHDL produit est directement simulable et synthétisable sur FPGA. À partir d'applications modélisées en UML, nous produisons automatiquement un code VHDL.<br /><br />Le flot de conception proposé a été utilisé avec succès dans le cadre de sécurité automobile ; un algorithme de détection d'obstacles a été automatiquement généré depuis sa spécification UML.