Transformation von Multiphysics-Modellen in einen FPGA-Entwurf für den echtzeitfähigen HiL-Test eingebetteter Systeme

Mit der vorliegenden Arbeit wird eine durchgängige Werkzeugkette von der Modellbildung physikalischer Simulationen bis zur Entwurfsautomatisierung für FPGA-basierte Echtzeitsimulationen etabliert. Modelica wurde als vielseitige, intuitive und objektorientierte Sprache zur Modellbildung ausgewählt. Die entwickelte Werkzeugkette nutzt Methoden der High-Level-Synthese, um einen Entwurf in VHDL zu generieren. Dabei können sowohl Entwürfe in Fließkomma-, als auch Festkomma-Arithmetik erzeugt werden

NestStepModelica – Mathematical Modeling and Bulk-Synchronous Parallel Simulation

The majority of parallel computing applications are used for simulation of complex engineering applications and/or for visualization. To handle their complexity, there is a need for raising the level of abstraction is specifying such applications using high level mathematical modeling techniques, such as the Modelica language and technology. However, with the increased complexity of modeled systems, it becomes increasingly important to use today's and tomorrow's parallel hardware efficiently. Automatic parallelization is convenient, but may need to be combined with easy-to-use methods for parallel programming. In this context, we propose to combine the abstraction power of Modelica with support for shared memory bulk-synchronous parallel programming including nested parallelism (NestStepModelica), which is both flexible (can be mapped to many different parallel architectures) and simple (offers a shared address space, structured parallelism, deterministic computation, and is deadlock-free). A prototype version of NestStepModelica is being developed, and preliminary results from using its run-time system are already available