Outils pour l'exploration d'architectures programmables embarquees dans le cadre d'applications industrielles

par FRANCOIS NACABAL

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de AHMED JERRAYA.

Soutenue en 1998

à l'INP GRENOBLE .

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  • Résumé

    Les applications complexes comme la telephonie mobile, la television numerique ou la visiophonie exigent une grande puissance de calcul, mais aussi une flexibilite accrue pour suivre l'evolution des standards. L'integration de tels systemes sur une seule puce necessite souvent l'embarcation de processeurs dedies, devant respecter des contraintes de performance, de cout en surface et de faible consommation. Le developpement conjoint d'un processeur dedie et du logiciel embarque fait l'objet de cette these. L'objectif principal est de reduire le temps de developpement de l'ensemble processeur-application en se concentrant sur deux aspects complementaires : la validation fonctionnelle a haut niveau de l'application dans son environnement materiel et l'exploration de l'architecture du processeur a partir de son jeu d'instructions. La validation fonctionnelle a haut-niveau et en environnement reel met en uvre la cosimulation de l'application ecrite en langage c avec le reste du systeme materiel, decrit en langage vhdl. Celle-ci ne necessite pas de modele de simulation du processeur, contrairement a l'approche classique de la co-simulation au niveau jeu d'instructions. A partir d'un modele de communication concu au laboratoire, un environnement de co-simulation c-vhdl a ete developpe afin de prendre en compte les contraintes propres a la conception en milieu industriel, et a ete applique a un systeme integre complexe, un visiophone. L'exploration architecturale du processeur est assuree par la re-configuration automatique d'un compilateur multi-cible. L'etude se base sur l'analyse de statistiques recueillies pour un grand nombre de variations autour d'une architecture originale de dsp, dans le but d'optimiser celle-ci en termes de taille de code. L'accent est mis sur certaines caracteristiques architecturales jugees critiques. Comme le nombre ou la repartition des registres. Une approche alternative, basee sur l'estimation de code assembleur precompile, est experimentee sur un aspect particulier d'un jeu d'instructions, l'encodage des champs constants. Un outil d'aide au raffinement interactif est propose.


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Informations

  • Détails : 230 P.
  • Annexes : 118 REF.

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