Ecole des Mines de Nantes. Rappels. Rappels : Portes logiques. Rappels : Simplifications d équations. FI3a : module 12E électronique numérique

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1 Ecole des Mines de Nantes FI3a : module 12E électronique numérique Rappels 06/09/2004 R. Berny - Subatech 1 Rappels : Portes logiques 06/09/2004 R. Berny - Subatech 2 Rappels : Simplifications d équations Commutativité a.b = b.a, de même a + b + c = a + c + b Associativité a. b. c = a. (b. c) ainsi que a + b + c = (a + b) + c Distributivité a. b. c = (a.b). (b.c) et a + b + c = (a + b) + (b + c) Loi de Morgan : A+ B = AB. AB. = A+ B 06/09/2004 R. Berny - Subatech 3 1

2 Machine d état : Moore 06/09/2004 R. Berny - Subatech 4 Machine d état : Mealy 06/09/2004 R. Berny - Subatech 5 Machine d état : Mealy synchronisée 06/09/2004 R. Berny - Subatech 6 2

3 Ecriture VHDL : modèle de Moore Machine d état Process(H, etat, e1) If rising_edge(h) then case etat is when st1 => if (e1 = 0 ) then etat <= st2 ; else etat <= st1 ; S <= 0 ; when st2 => S <= 1 ; end case ; end process ; Etat futur ne dépend que de : Sorties ne dépendent que de : Dans cette exemple, pas de R.C.S., affectation direct dans le bloc synchrone On aurai pu écrire : S <= 0 when etat = st1 else 1 when st2 ; else 06/09/2004 R. Berny - Subatech 7 Ecriture VHDL : modèle de Mealy Machine d état Process(H, etat, e1) If rising_edge(h) then case etat is when st1 => if (e1 = 0 ) then etat <= st2 ; else etat <= st1 ; when st2 => end case ; end process ; Etat futur ne dépend que de : Sorties dépendent de : Le R.C.S peut s écrire : Process(etat,e1) case etat is When st2 => if (e1 = 0 ) then S <= 0 ; else S <= 1 ; end if; When St1 => 06/09/2004 R. Berny - Subatech 8 Ecriture VHDL : modèle de Mealy synchronisé Machine d état Process(H, etat, e1) If rising_edge(h) then case etat is when st1 => if (e1 = 0 ) then etat <= st2 ; S<= 1 ; else etat <= st1 ; S <= 0 ; when st2 => end case ; end process ; Etat futur ne dépend que de : Sorties dépendent de : Les sorties sont positionnées sur front d horloge. Se rapproche du comportement de la machine de Moore. 06/09/2004 R. Berny - Subatech 9 3

4 Calcul de Fmax (Moore ou Mealy) 1 : T p RCE 2 : T su 3 : T p reg 4 : T p RCS F max = 1 T 06/09/2004 R. Berny - Subatech 10 Synchronisation des entrées 1 Problème d échantillonnage des entrées : - Le changement d état de l entrée ne va pas forcement être pris en compte - Le T p n est pas le même pour tous les bits : certains états de transitions vont faire planter le système La probabilité d occurrence d un aléa est proportionnelle à la fréquence de fonctionnement. 06/09/2004 R. Berny - Subatech 11 Synchronisation des entrées 2 Solution : Synchroniser les entrées Avantage : sûreté de fonctionnement Inconvénient : introduit du délai (pipeline) 06/09/2004 R. Berny - Subatech 12 4

5 Ecole des Mines de Nantes FI3a : module 12E électronique numérique Méthodologie pour la conception de systèmes 06/09/2004 R. Berny - Subatech 13 Les étapes d un projet Cahier des charges Élaboration des spécifications Conception fonctionnelle Définition de la réalisation Réalisation Matérielle / Logicielle Intégration 06/09/2004 R. Berny - Subatech 14 Cahier des charges 1 06/09/2004 R. Berny - Subatech 15 5

6 Cahier des charges 2 La rédaction du cahier des charges à pour but de fixer les fonctionnalités du système à concevoir Il doit faire l objet d une étude de faisabilité par le concepteur. Il en ressortira un affinement du besoin, et un premier chiffrage du projet (durée, ressources nécessaires ) Une fois cette étape terminé, deux documents doivent être figés : le cahier des charges, et la procédure de recette. 06/09/2004 R. Berny - Subatech 16 Élaboration des spécifications 1 Description purement externe du système à concevoir Modéliser l environnement et son comportement Modéliser les interactions entre le système à concevoir et l environnement Liste des fonctions du système, et leur comportement Spécifications opératoires Précision du système, domaine de fonctionnement, performance Spécifications et contraintes technologiques Spécification électrique des interfaces Répartition géographique Contraintes temporelles Sûreté de fonctionnement Spécifications des test 06/09/2004 R. Berny - Subatech 17 Élaboration des spécifications 2 Documentation résultante de cette étape : Analyse de l environnement Spécifications fonctionnelles Procédures de test 06/09/2004 R. Berny - Subatech 18 6

7 Conception fonctionnelle Procédure : Délimitation des E/S Première décomposition fonctionnelle Raffinement de la solution fonctionnelle description (algorithmique si possible) des fonctions Synthèse de la solution C est une procédure itérative : une fois que l on a fait une décomposition fonctionnelle, on regarde si les fonctions obtenues peuvent elle-même être décomposées en fonctions plus simple, et on y applique la même procédure. Les solutions trouvées doivent être indépendantes de la technologie Documentation résultante : Spécifications complètes et définitives Architecture de la solution 06/09/2004 R. Berny - Subatech 19 Définition de la réalisation Introduction des contraintes technologiques Répartition géographique Interfaçage avec l environnement Contraintes temporelles Contraintes techniques et économiques Introduction des interfaces Physiques Homme-machine Sûreté de fonctionnement Répartition logiciel / matériel Documentation résultante Documents de conception Manuels préliminaires Documentation de spécification de la réalisation 06/09/2004 R. Berny - Subatech 20 Réalisation Matérielle / Logicielle Matériel Logiciel Schémas Implantation Montage Test et validation du matériel Documentation résultante : Structure du logiciel Écriture des modules Mise au point Test et validation des modules Procédure de test de la réalisation matériel et résultats Document pour la réalisation matériel Description de l organisation logiciel et des modules Descriptions des tests et des résultats 06/09/2004 R. Berny - Subatech 21 7

8 Intégration Assemblage logiciel / Matériel Test d intégration Installation sur Site Validation d ensemble sur Site Conformité et Recette Documentation finale : Description des tests d ensemble Manuels utilisateurs et d installation Documents finaux 06/09/2004 R. Berny - Subatech 22 Bilan Pour mener à bien un projet, il est indispensable de le conduire avec méthode Des spécifications trop vagues, le sous dimensionnement, une conception superficielle, une mauvaise communication peuvent être catastrophique pour un projet, allant parfois jusqu à son abandon Rôle important du management de projet, pour mettre le doigt sur les insuffisances, et les corriger. 06/09/2004 R. Berny - Subatech 23 8