Object Oriented approach for hardware systems modeling
L’approche Orientée Objet pour la modélisation de systèmes matériels
Résumé
In the last decade, Hardware Description Languages (HDLs), and especially the standard VHDL, have played an important role in the explosive growth of the electronic design automation industry; today, they are widely used by hardware systems designers in their projects. Yet, new design methods must be developed to keep up with the steady increase in complexity of hardware systems, allow reuse of design models, and reduce development time and cost. Several documents and publications have proposed to extend VHDL and add object oriented features both to manage the increasing complexity of the designs and to improve the capabilities and expressiveness of the language.
This thesis proposes to introduce object oriented techniques into the hardware description process by exploring two approaches.
The first one consists in extending VHDL into an object oriented language. It adds to the language object oriented concepts such as classes, inheritance, polymorphism, and communication via messages.
The second one aims to extend an object oriented language ({\sc Java}) into a hardware description language. Thus, it allows the use of the many object oriented tools and methods to perform hardware design or hardware/software co-design.
Durant cette dernière décennie, les langages de description de matériel ou HDL (Hardware Description Languages), dont le langage standard VHDL, ont joué un rôle important dans l'explosion de la CAO dans l'industrie électronique ; ils sont aujourd'hui largement utilisés par les concepteurs de systèmes matériels. De nouvelles méthodes de conception doivent cependant être développées pour faire face à la complexité croissante des systèmes matériels, permettre une réutilisation des modèles et réduire le temps et le coût de conception.
Plusieurs travaux et publications ont proposé d'étendre le langage VHDL et d'ajouter les concepts objet pour maîtriser cette complexité croissante et augmenter le pouvoir d'expression du langage.
Cette thèse propose d'introduire les techniques objet dans la description de systèmes matériels en étudiant deux approches différentes.
La première consiste à étendre le langage VHDL vers un langage orienté objet. Elle intègre dans le langage les concepts de la programmation objet tels que la notion de classe, l'héritage, le polymorphisme et la communication par envoi de messages.
La seconde vise à étendre un langage orienté objet (Java) vers un langage de description matérielle. Elle permet ainsi de bénéficier de tous les outils et de toutes les méthodes objet dans une perspective de conception matérielle ou matériel/logiciel (co-design).