2.9 Ebenen der Hardware-Modellierung
127
Systems” (siehe http://jtres2016.compute.dtu.dk/) spiegelt den letzten Stand des Einsatzes von Java wider.
Die Sprache Pearl [127] wurde für industrielle Kontrollanwendungen entwickelt.
Sie beinhaltet viele Sprachelemente, um Prozesse zu kontrollieren, auch die Modellierung von Zeit ist möglich. Pearl benötigt ein zugrunde liegendes Echtzeitbetriebssystem. Die Sprache ist in Europa sehr beliebt gewesen, was sich in der großen
Anzahl von industriellen Steuerungsanwendungen zeigt, die in dieser Sprache implementiert wurden. Pearl unterstützt Semaphore, die dazu verwendet werden können,
die Kommunikation über gemeinsame Puffer zu schützen.
Chill [592] wurde für Telefonvermittlungsstellen entworfen. Die Sprache wurde
von der CCITT standardisiert und in Telekommunikationsgeräten verwendet. Chill
ist eine Art erweitertes PASCAL.
IEC 60848 [232] und STEP 7 [488] sind auf die Anwendung in der Regelungstechnik spezialisierte Sprachen. Beide Sprachen enthalten graphische Elemente zur
Beschreibung der Funktionalität eines Systems.
2.9 Ebenen der Hardware-Modellierung
In der Praxis werden Entwürfe auf unterschiedlichen Abstraktionsebenen begonnen.
In einigen Fällen wird auf einer hohen Abstraktionsebene das Gesamtverhalten des
zu entwerfenden Systems beschrieben. In anderen Fällen beginnt die Spezifikation
mit der Beschreibung einer elektrischen Schaltung auf einer entsprechend niedrigeren Abstraktionsstufe. Für jede Abstraktionsebene gibt es eine Anzahl von Sprachen,
einige Sprachen decken auch mehrere Abstraktionsebenen ab. Im Folgenden wird
eine Menge von möglichen Abstraktionsebenen beschrieben. Einige der niedrigeren
Abstraktionen werden hier nur der Vollständigkeit halber erwähnt – eine Spezifikation sollte nicht auf einer dieser Ebenen beginnen. Es folgt eine Liste von häufig
verwendeten Bezeichnungen und Eigenschaften von Abstraktionsebenen:
• Modelle auf Systemebene: Der Begriff Systemebene ist nicht klar definiert. Er
wird hier verwendet, um das gesamte eingebettete System und das System, in das
die Informationsverarbeitung integriert ist („das Produkt“) zu beschreiben, und
möglicherweise auch die physische Umwelt (z.B. die Straßenverhältnisse oder
Wetterbedingungen) darstellen zu können. Offensichtlich beinhalten solche Modelle Aspekte sowohl der physischen Umgebung wie auch der Informationsverarbeitung und es kann schwierig sein, dafür passende Simulatoren zu finden. Mögliche Lösungen sind die Verwendung von VHDL-AMS (die analoge Erweiterung
von VHDL), SystemC , Modelica, COMSOL (siehe https://www.comsol.com/)
oder MATLAB/Simulink. MATLAB und VHDL-AMS unterstützen die Modellierung partieller Differentialgleichungen, eine der wichtigsten Anforderungen
bei der Simulation physischer Systeme. Es ist eine große Herausforderung, die
informationsverarbeitenden Bestandteile des Systems so zu modellieren, dass
das Simulationsmodell auch zur Synthese des eingebetteten Systems verwendet
127
Systems” (siehe http://jtres2016.compute.dtu.dk/) spiegelt den letzten Stand des Einsatzes von Java wider.
Die Sprache Pearl [127] wurde für industrielle Kontrollanwendungen entwickelt.
Sie beinhaltet viele Sprachelemente, um Prozesse zu kontrollieren, auch die Modellierung von Zeit ist möglich. Pearl benötigt ein zugrunde liegendes Echtzeitbetriebssystem. Die Sprache ist in Europa sehr beliebt gewesen, was sich in der großen
Anzahl von industriellen Steuerungsanwendungen zeigt, die in dieser Sprache implementiert wurden. Pearl unterstützt Semaphore, die dazu verwendet werden können,
die Kommunikation über gemeinsame Puffer zu schützen.
Chill [592] wurde für Telefonvermittlungsstellen entworfen. Die Sprache wurde
von der CCITT standardisiert und in Telekommunikationsgeräten verwendet. Chill
ist eine Art erweitertes PASCAL.
IEC 60848 [232] und STEP 7 [488] sind auf die Anwendung in der Regelungstechnik spezialisierte Sprachen. Beide Sprachen enthalten graphische Elemente zur
Beschreibung der Funktionalität eines Systems.
2.9 Ebenen der Hardware-Modellierung
In der Praxis werden Entwürfe auf unterschiedlichen Abstraktionsebenen begonnen.
In einigen Fällen wird auf einer hohen Abstraktionsebene das Gesamtverhalten des
zu entwerfenden Systems beschrieben. In anderen Fällen beginnt die Spezifikation
mit der Beschreibung einer elektrischen Schaltung auf einer entsprechend niedrigeren Abstraktionsstufe. Für jede Abstraktionsebene gibt es eine Anzahl von Sprachen,
einige Sprachen decken auch mehrere Abstraktionsebenen ab. Im Folgenden wird
eine Menge von möglichen Abstraktionsebenen beschrieben. Einige der niedrigeren
Abstraktionen werden hier nur der Vollständigkeit halber erwähnt – eine Spezifikation sollte nicht auf einer dieser Ebenen beginnen. Es folgt eine Liste von häufig
verwendeten Bezeichnungen und Eigenschaften von Abstraktionsebenen:
• Modelle auf Systemebene: Der Begriff Systemebene ist nicht klar definiert. Er
wird hier verwendet, um das gesamte eingebettete System und das System, in das
die Informationsverarbeitung integriert ist („das Produkt“) zu beschreiben, und
möglicherweise auch die physische Umwelt (z.B. die Straßenverhältnisse oder
Wetterbedingungen) darstellen zu können. Offensichtlich beinhalten solche Modelle Aspekte sowohl der physischen Umgebung wie auch der Informationsverarbeitung und es kann schwierig sein, dafür passende Simulatoren zu finden. Mögliche Lösungen sind die Verwendung von VHDL-AMS (die analoge Erweiterung
von VHDL), SystemC , Modelica, COMSOL (siehe https://www.comsol.com/)
oder MATLAB/Simulink. MATLAB und VHDL-AMS unterstützen die Modellierung partieller Differentialgleichungen, eine der wichtigsten Anforderungen
bei der Simulation physischer Systeme. Es ist eine große Herausforderung, die
informationsverarbeitenden Bestandteile des Systems so zu modellieren, dass
das Simulationsmodell auch zur Synthese des eingebetteten Systems verwendet