Méthode d'implantation d'algorithmes de traitement du signal en précision finie

Les contraintes imposées aux applications temps réel des systèmes d'électronique embarquée sont d'une part la réduction de surface et d'autre part la réduction de consommation. La conception d'architectures utilisant des opérateurs en précision finie permet d'optimiser ces contraintes. En effet, nous pouvons obtenir, à l'aide de la méthode présentée, intégrée à un outil de synthèse architecturale, des ASICs possédant un ou plusieurs chemins de traitement de données à des formats différents, optimisés pour une contrainte de rapport signal à bruit de calcul. Cet article présente une méthode d'aide au dimensionnement des chemins de données ce qui nécessite une étude des problèmes de débordement et une analyse de la puissance de bruit de calcul. Cette méthode d'adéquation algorithme architecture sera illustrée par une application de traitement non récursif (FFT), puis par une application de traitement récursif (Filtre à Réponse Impulsionnelle Infinie). Associée à un outil de synthèse haut niveau, cette méthode nous permet de répondre au mieux aux contraintes de la conception

Optimised design of architectures in finite precision for signal processing dedicated systems

The new submicronic technologies offer real capacities in terms of integration of signal processing dedicated systems, images and digital communications. To control these new technologies, new design methods and new computer-aided design tools have appeared : the system design and the behavioral design. These methods offer an effective link between algorithm designers and circuit designers. But it creates also new methodological problems for design automation. Our study is in keeping with this process and is more particularly focused on transformation under constraints, from the abstract types (used in the declaration of variables for the behavioral specification) to the vector of bit types (used in the logical design). We illustrate our methodology by the use of the behavioral synthesis tool Gaut, developed in the Lester laboratory. We present the different models, analysis and methods used in a way to control computing noises in finite precision and real time architectures. Implementation of signal processing and image applications gives the efficiency and the importance of this approach in terms of architecture optimization.Les nouvelles technologies sub-microniques offrent de grandes capacités en terme d'intégration de systèmes qui peuvent satisfaire les applications de traitement du signal, des images et de communications numériques (TDSI) les plus exigeantes. Pour maîtriser ces nouvelles technologies, de nouvelles méthodes de conceptions et outils de CAO voient le jour: conception système et conception comportementale. Si ces méthodes offrent une passerelle efficace entre les concepteurs en algorithmes et les concepteurs en circuits, elles posent cependant de nouveaux problèmes méthodologiques pour l'automatisation de la conception. Notre travail entre dans cette démarche et se focalise en particulier sur la transformation, sous contraintes, des types abstraits utilisés pour les déclarations de variables au niveau de spécification comportementale vers les types « vecteur de bit » que savent intégrer les outils de conception logique. Nous nous plaçons dans le cadre de l'outil de synthèse comportementale GAUT, développé au LESTER pour lequel nous présentons les différents modèles, analyses et méthodes d'optimisation définies et mises en oeuvre pour la maîtrise des bruits de calculs dans les architectures temps réel en précision finie. Les implémentations d'applications de TDSI que nous avons réalisées, montrent l'efficacité et l'importance de cette démarche en terme d'optimisation des architectures