Author(s):
Melo, Andreia Barbosa de 
Date: 2006
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10773/2208
Origin: RIA - Repositório Institucional da Universidade de Aveiro
Subject(s): Engenharia electrónica; Controladores lógicos programáveis; Circuitos digitais integrados; Unidades de controlo
Description
Nesta tese toma-se um circuito digital estruturado de acordo com a comum divisão
em unidade operacional (datapath) e unidade de controlo, e explora-se o projecto da
unidade de controlo. Em concreto, explora-se o projecto de unidades de controlo
complexas, que incluam reentrância e paralelismo. Além disso, explora-se a possibilidade
de utilização de estruturas reutilizáveis que possam implementar diferentes
unidades de controlo. A construção de arquitecturas de implementação que suportem
a resolução de uma família de problemas e cuja adequação a um problema específico
se faça por mera reconfiguração da unidade de controlo, são uma resposta válida
para minimizar o esforço de projecto.
Apresenta-se uma metodologia para a especificação e síntese de unidades de controlo.
Introduz-se uma linguagem gráfica de especificação de unidades de controlo,
chamada HiParaGraphs, que permite a utilização de hierarquia e paralelismo na especificação.
No âmbito do trabalho foi desenvolvido um editor gráfico de HiParaGraphs
que, a par da criação de um ambiente amigável de edição, verifica um conjunto de
regras sintáticas e semânticas de uma descrição em HiParaGraphs. 0 editor possui
um módulo que permite verificar regras, não verificáveis durante o acto de edição.
São apresentadas duas metodologias de implementação: uma para especificações
com paralelismo e outra para especificações hierárquicas que suportam reentrância.
No primeiro caso é desenvolvido um algoritmo de síntese que transforma uma especificação
em HiParaGraphs numa descrição em VHDL. NO segundo, é definida uma
arquitectura de implementação reprogramável e desenvolvida uma metodologia de
síntese para gerar, a partir de um HiParaGraph, o conteúdo das memórias usadas na
arquitectura.
ABSTRACT: In this thesis, a digital circuit, structured accordingly to the common division in
datapath and control unit, is taken and the design of the control unit is exploited.
In particular, the design of complex control units, which include reentrance and
parallelism, is addressed. Furthermore, the use of reusable structures to implement
different control algorithms is also exploited. The use of hardware architectures
that support a class of applications, are a valid response to minimize project efforts.
Mapping the structure to a specific application is done by configuring the control
unit.
A methodology for the specification and synthesis of control units is presented. A
graphical language called HiParaGraphs is introduced to specify the behaviour of
the control unit. It allows hierarchy and parallelism in the specification. The Hi-
ParaGraphs graphical editor developed under the work supporting this thesis is also
presented. It has a support for verification of a number of syntatic and semantic
rules of the HiParaGraphs language.
Two implementation methodologies are presented, one for control units with parallelism
and the other for control units with hierarchy and reentrance. In the former case,
a synthesis algorithm is developed, which transforms a HiParaGraphs specification
into a VHDL description. In the latter, a synthesis methodology is developed, which
transforms an HiParaGraph specification into configuration data of the architecture
memory blocks. Doutoramento em Engenharia Informática
Document Type
Doctoral Thesis
Language
Portuguese
Advisor(s)
Skliarov, Valeri Anatolevitch; Ferrari, António
