Project detail

Virtuální laboratoř aplikace mikroprocesorové techniky

Duration: 01.07.2006 — 30.06.2011

On the project

Vestavné systémy (Embedded Systems = ES) s mikroprocesory nebo programovatelnými hradlovými poli hrají klíčovou úlohu v prioritách konkurenceschopnosti evropského vývoje, výzkumu a aplikací. ES jsou využívány v řadě multidisciplinárních odvětví, např. v mobilních komunikačních systémech, automobilech, lékařských přístrojích, které vyžadují tzv. ambientní inteligenci. Softwarové nástroje a technologie jsou esenciální součástí vývoje bezpečných aplikací ES a svou efektivitou vytvářejí předpoklad vzniku specifické odborné znalostní společnosti. Navrhovaný projekt, který navazuje na celosvětově uznávané a využívané české technologie (Processor Expert - IST Prize 2001) a evropské metodologie návrhu ES se zaměřuje na novou generaci metodologií softwarových nástrojů pro návrh ES, které lze integrovat v rámci veřejně přístupné, otevřené, rozšiřitelné virtuální laboratoře a které poskytnou možnost sdílení tvorby IP pro embedded systémy s využitím internetovských technologií. Klíčovým problémem výzkumu a vývoje ES je metodologie nástrojů pro automatizovanou a generickou tvorbu software, poskytujícího pro aplikace ES abstrakci vlastnosti různého hardware ES. Management konfigurace, generování specifických API, driverů včetně verifikací jsou klíčovými prvky akcelerace tvorby aplikací ES. Flexibilita transformace konfigurace hardware ES, verifikace transformace, změnové řízení konfigurace SW na základě změn vlastností hardware jsou  klíčovými prvky pro ES aplikace.  
Pro zvládnutí výpočetně náročných specifických činností, nebo pro úkoly, kdy se buďto přímo za běhu, nebo velmi často mění charakter zpracování úloh se již řadu let osvědčují programovatelná hradlová pole (FPGA). Pro rychlé nasazení mikroprocesorové techniky v aplikacích se stejně dobře uchytil komponentní návrh aplikací a užití abstraktních hardwarových vrstev, jelikož oba principy vedou k zefektivnění návrhu a vývoje celé aplikace. Kombinace komponentního programování s abstrakcí hardware spolu s hradlovými poli přináší úskalí návrhu a efektivní tvorby abstrakce hardware pro algoritmy a řídicí prvky obsažené v hradlovém poli. Projekt si klade za cíl zautomatizovat tvorbu abstrakcí pro kód obsažený v hradlovém poli tak, aby bylo možné jej kombinovat s různými kategoriemi (řídicích) mikroprocesorů. Demonstrace této nové metodiky vyústí ve veřejně použitou virtuální laboratoř, která zpřístupní moduly pro vývoj aplikací v mikroprocesorové technice s uplatněním programovatelných hradlových polí, kde budou zastoupeny různé kategorie (řídicích) mikroprocesorů. Tyto systémy bude možné virtuálně programovat, přičemž kód uplatněný v takových programech bude získán právě novou metodikou, která je hlavním předmětem výzkumu tohoto projektu.

Description in English
Embedded systems with CPUs and/or FPGAs play significant role in european research and development. They are used in many areas (mobile communications, automobiles, etc.). SW tools are esential part of such embedded systems development. The project aims at new generation of SW tool methodologies for design and development of embedded systems. The results will be accessible in public and open virtual laboratory. The core result is to be automation of code abstraction for FPGAs component to be accessible from CPUs used in the application.

Keywords
mikroprocesor, software, hardware, komponenta, programovatelné hradlové pole - FPGA, automatizovaná tvorba software, ovladače, abstraktní rozhraní hardware, hardwarové periferie

Key words in English
microprocessor, software, hardware, component, field programable gate array - FPGA, automated software creation, hardware abstraction layer, hardware periphery

Mark

2C06008

Default language

Czech

People responsible

Kadlec Jiří, Ing., CSc. - fellow researcher
Kolář Dušan, doc. Dr. Ing. - fellow researcher
Dulík Tomáš, Ing. - principal person responsible

Funding resources

Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR - Informační technologie pro znalostní společnost

- whole funder (2006-07-01 - 2011-06-30)

Results

KŘIVKA, Z.; MEDUNA, A.; SMRČEK, J. n-Right-Linear #-Rewriting Systems. In Third Doctoral Workshop on Mathematical and Engineering Methods in Computer Science (MEMICS 2007). Znojmo: Ing. Zdeněk Novotný, CSc., 2007. p. 105-112. ISBN: 978-80-7355-077-6.
Detail

DULÍK, T.; KŘIVKA, Z.; KADLEC, J.; BLIŽŇÁK, M.; BUDÍKOVÁ, V.; JIRÁK, O.; OLŠAROVÁ, N.; TRBUŠEK, J.; VAŠÍČEK, Z. Virtuální laboratoř pro vývoj aplikací s mikroprocesory a FPGA. Brno: Akademické nakladatelství CERM sro., 2011. 82 s. ISBN: 978-80-7204-754-3.
Detail

KŘIVKA, Z.; LORENC, L.; SCHÖNECKER, R. Vývoj vestavěných systémů s FPGA na konceptuální úrovni. In Sborník příspěvků konference ZVŮLE 2007. Brno: Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brně, 2007. s. 176-179. ISBN: 978-80-214-3468-4.
Detail

KŘIVKA, Z.; KOLÁŘ, D.; SCHÖNECKER, R. Component-based Design of Embedded Systems with FPGA Support. In Proceedings of XXIXth International Autumn Colloquium Advanced Simulation of Systems. Ostrava: 2007. p. 167-172. ISBN: 978-80-86840-34-5.
Detail

KOLÁŘ, D. Exploitation of Scattered Context Grammars to Model Constraints between Components. In Proceedings of 31st Autumn International Colloqium ASIS 2009, Advanced Simulation of Systems. Ostrava: 2009. p. 13-18. ISBN: 978-80-86840-47-5.
Detail

JIRÁK, O.; KOLÁŘ, D. Derivation in Scattered Context Grammar via Lazy Function Evaluation. In Annual Doctoral Workshop on Mathematical and Engineering Methods in Computer Science (MEMICS'09). OpenAccess Series in Informatics (OASIcs). Wadern: Schloss Dagstuhl--Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2009. p. 1-10. ISBN: 978-3-939897-15-6. ISSN: 2190-6807.
Detail

KŘIVKA, Z.; JIRÁK, O.; VAŠÍČEK, Z. Debugging of Small FPGA-Based Embedded System. In Proceedings of ASIS 2008. Ostrava: 2008. p. 1-6. ISBN: 978-80-86840-42-0.
Detail

KOLÁŘ, D.; ČERNÝ, S. Component Technologies in Virtual Laboratory Framework. In 3rd IFIP Central and Eastern European Conference on Software Engineering Techniques CEE-SET 2008. Wroclaw: Wroclaw University of Technology, 2008. p. 179-188. ISBN: 978-83-7493-421-3.
Detail

KŘIVKA, Z.; JIRÁK, O. Design and Implementation of Back-end for PicoBlaze C Compiler. In Proceedings of the IADIS International Conference Applied Computing 2009. Rome: International Association for Development of the Information Society, 2009. p. 135-138. ISBN: 978-972-8924-97-3.
Detail

JIRÁK, O.; KOLÁŘ, D. Derivation in Scattered Context Grammar via Lazy Function Evaluation. In 5th Doctoral Workshop on Mathematical and Engineering Methods in Computer Science. Brno: Masaryk University, 2009. p. 118-125. ISBN: 978-80-87342-04-6.
Detail

JIRÁK, O.; KŘIVKA, Z. Hardware Design Tool based on Eclipse Modeling Framework. In Proceedings of the 44th Spring International Conference Modeling and Simulation Systems. Ostrava: 2010. p. 138-144. ISBN: 978-80-86840-51-2.
Detail

KŘIVKA, Z.; OLŠAROVÁ, N.; VAŠÍČEK, Z.; JIRÁK, O. Odvozování propojení komponent pro podporu návrhu pro malé FPGA čipy. In DATAKON 2010 Proceedings (Ed. Petr Šaloun). Mikulov: Ostravská univerzita, 2010. s. 81-90. ISBN: 978-80-7368-424-2.
Detail

BLIŽŇÁK, M.; DULÍK, T. Virtual Laboratory of Microprocessor Technology Application. In Proceedings of 21st DAAAM Symposium. Zadar: DAAAM International, 2010. p. 1-2. ISBN: 978-3-901509-73-5.
Detail

KŘIVKA, Z.; JIRÁK, O.; VAŠÍČEK, Z. Component Interconnection Inference Tool Supporting the Design of Small FPGA-based Embedded Systems. In Proceedings of the IADIS International Conference Applied Computing 2010. Timisoara: International Association for Development of the Information Society, 2010. p. 230-234. ISBN: 978-972-8939-30-4.
Detail

KŘIVKA, Z. Rewriting Systems with Restricted Configurations. Brno: Faculty of Information Technology BUT, 2008. 131 p. ISBN: 978-80-214-3722-7.
Detail

LORENC, L.; KŘIVKA, Z.; SCHÖNECKER, R. A Note on the Parsing of Complete VHDL-2002. In Information Systems and Formal Models (Proceedings of 2nd International Workshop on Formal Models (WFM'07)). Opava: Silesian University, 2007. p. 245-248. ISBN: 978-807248-006-7.
Detail

KŘIVKA, Z.; MASOPUST, T. Cooperating Distributed Grammar Systems with Random Context Grammars as Components. Acta Cybernetica, 2011, vol. 20, no. 2, p. 269-283. ISSN: 0324-721X.
Detail

KŘIVKA, Z.; JIRÁK, O.; VAŠÍČEK, Z. Integrated Development Environment for Virtual Laboratory. In International Technology, Education and Development Conference. Valencia: International Association for Technology, Education and Development, 2011. p. 6109-6118. ISBN: 978-84-614-7423-3.
Detail

KŘIVKA, Z.; VAŠÍČEK, Z. The Virtualization of Development Boards in the Virtual Laboratory of Microprocessor Technology. In 12th International Carpathian Control Conference (ICCC). Velké Karlovice: VŠB-Technical University of Ostrava, 2011. p. 424-428. ISBN: 978-1-61284-359-9.
Detail

KŘIVKA, Z.; JIRÁK, O.; VAŠÍČEK, Z.; OLŠAROVÁ, N.: VLAM IDE; Integrated Development Environment VLAM.    - Stránky projektu včetně zveřejněných dokumentací (http://www.vlam.cz/ide.html)    - Oficiální stránky projektu VLAM včetně odkazů na stažení (http://www.vlam.cz). URL: https://www.fit.vut.cz/research/product/215/. (software)
Detail

KŘIVKA, Z.: PBCC; PicoBlaze C Compiler.    - Oficiální stránky projektu (http://www.vlam.cz/index.html.cz)    - Stránka softwarového produktu (volně ke stažení, anglicky) (http://www.fit.vutbr.cz/~meduna/work/doku.php?id=projects:vlam:pbcc:pbcc). URL: https://www.fit.vut.cz/research/product/126/. (software)
Detail

Link