e-TI - Revue électronique des Technologies de l'Information
Electronic Journal of Information Technology



Numéro 8 / Issue 8 > Dossier Spécial WIC 2015 / Special WIC 2015

Article

Translating Discrete Time SIMULINK to SIGNAL

Traduction des temps discrets SIMULINK en SIGNAL


Safa Messaoud, University of Illinois at Urbana-Champaign, messaou2@illinois.edu.
Neda Saeedloei, University of Minnnesota Duluth, nsaeedlo@d.umn.edu.
Sandeep Shukla, Virginia Polytechnic and Sate University, shukla@vt.edu.

Date de publication : 28 novembre 2015

Résumé

Les systèmes cyber physiques (CPS) devenant de plus en plus complexes et critiques, la conception orientée modèle (Model Based Design) qui consiste à élaborer les modèles formels d'un système afin qu’ils soient utilisés pour la vérification et la génération de code correct-par-construction, est devenue une méthode prometteuse pour le développement du logiciel embarqué de tels systèmes. Ce paradigme de conception réduit considérablement le coût et le temps de développement, tout en garantissant une meilleure robustesse et exactitude par rapport aux spécifications d'origine, en comparaison avec les méthodes traditionnelles de conception ad-hoc. SIMULINK a été l'outil le plus réputé pour la conception de contrôle embarqué, aussi bien dans la recherche que dans l'industrie, durant les dernières décennies. Comme SIMULINK n'est pas doté d’une sémantique formelle, l'application de la méthodologie et des outils de conception orientée modèle à ses modèles est très limitée. Dans cet article, nous présentons un traducteur sémantique qui transforme les modèles SIMULINK de temps discret en programmes SIGNAL. Le choix de SIGNAL est motivé par son formalisme polychrone qui améliore la programmation synchrone par du parallélisme asynchrone ainsi que par la capacité de son compilateur de générer du code déterministe multi-thread. Notre traduction comporte trois grandes étapes : l'inférence de l’horloge, l'inférence de type et la traduction ascendante hiérarchique. Nous validons notre prototype en le testant avec différents modèles SIMULINK.

Abstract

As Cyber Physical Systems (CPS) are getting more complex and safety critical, Model Based Design (MBD), which consists of building formal models of a system in order to be used in verification and correct-by-construction code generation, is becoming a promising methodology for the development of the embedded software of such systems. This design paradigm significantly reduces the development cost and time while guaranteeing better robustness and correctness with respect to the original specifications, when compared with the traditional ad-hoc design methods. SIMULINK has been the most popular tool for embedded control design in research as well as in industry, for the last decades. As SIMULINK does not have formal semantics, the application of the model based design methodology and tools to its models is very limited. In this paper, we present a semantic translator that transforms discrete time SIMULINK models into SIGNAL programs. The choice of SIGNAL is motivated by its polychronous formalism that enhances synchronous programming with asynchronous concurrency, as well as, by the ability of its compiler of generating deterministic multi thread code. Our translation involves three major steps: clock inference, type inference and hierarchical top-down translation. We validate our prototype tool by testing it on different SIMULINK models.



Liens

Pour citer cet article


Safa Messaoud, Neda Saeedloei et Sandeep Shukla. «Translating Discrete Time SIMULINK to SIGNAL». e-TI, Numéro 8 / Issue 8, 28 novembre 2015, https://www.revue-eti.net/document.php?id=2538.




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publiée par l'équipe Siweb de l'Ecole Mohammadia d'Ingénieurs (Maroc) en partenariat avec l'ENSIAS (Maroc), le Centre de Recherche en Informatique (Paris 1-Sorbonne) et Khawarizm'ic (Maroc)
avec le soutien de l'Agence universitaire de la Francophonie.

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