1.7 Struktur dieses Buches
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Abb. 1.8 wird dabei oft unterschiedlich betrachtet. Idealerweise würden wir zunächst
die Eigenschaften unseres Systems beschreiben wollen und dann den Rest von einem
geeigneten leistungsfähigen Werkzeug erledigen lassen. Eine solche automatische
Erzeugung von Entwurfsdetails wird Synthese genannt.
Definition 1.12 (Marwedel [371]): „Synthese ist der Vorgang, die Beschreibung
eines Systems in Form von Komponenten auf einer niederen Abstraktionsebene aus
einer Beschreibung des erwarteten Verhaltens auf einer höheren Ebene erzeugen zu
lassen.”
Bei einer automatischen Synthese soll dieser Vorgang automatisch ablaufen. Manuelle Entwurfsschritte können vermieden werden, wenn automatische Synthese
erfolgreich ist. Das Ziel der automatischen Synthese wurde von Gajski [172] im
„describe-and-synthesize”-Paradigma verfolgt. Dieses Paradigma steht im Gegensatz zu dem weiter verbreiteten „specify-explore-refine”-Paradigma, auch bekannt
als „entwerfe und simuliere”. Der zweite Begriff betont, dass der manuelle Entwurf
meist mit Simulation kombiniert werden muss, um beispielsweise Entwurfsfehler zu
finden. Simulation ist hier wichtiger als bei der automatischen Synthese.
1.7 Struktur dieses Buches
Die Struktur dieses Buches folgt dem oben gezeigten Entwurfsfluss. Kapitel 2 gibt
einen Überblick über Spezifikationstechniken, -sprachen und -modelle. Wichtige
Hardwarekomponenten eingebetteter Systeme und die Schnittstelle zwischen der
physischen Umgebung und der Informationsverarbeitung werden im Kapitel 3 vorgestellt. Kapitel 4 behandelt Systemsoftwarekomponenten, insbesondere eingebettete
Betriebssysteme. Kapitel 5 beschreibt die Grundzüge der Bewertung und Validierung
eingebetteter Systeme. Die Abbildung von Anwendungen auf Ausführungsplattformen ist einer der wichtigsten Schritte im Entwurfsprozess eingebetteter Systeme. Dabei ist das Scheduling ein wesentlicher Teil einer solchen Abbildung. Dafür werden
Standard-Techniken im Kapitel 6 beschrieben. Um effiziente Entwürfe zu erzeugen,
werden viele Optimierungstechniken benötigt. Eine Auswahl von Techniken aus der
großen Menge verfügbarer Optimierungen wird im Kapitel 7 vorgestellt. Kapitel 8
enthält eine kurze Einführung in den Test kombinierter Hardware/Software-Systeme.
Der Anhang beinhaltet eine Beschreibung einer Standard-Optimierungstechnik, einige Grundlagen zum Verständnis einer der Schaltungen aus Kapitel 3 und Grundwissen zur Speicherorganisation.
In einigen Fällen kann es erforderlich sein, spezielle Hardware für eine bestimmte Anwendung zu entwerfen oder eine Prozessorarchitektur entsprechend zu optimieren. Dieses Buch befasst sich jedoch nicht mit dem Hardwareentwurf. Coussy
and Morawiec [113] geben einen Überblick über High-Level-HardwaresyntheseTechniken.
Der Inhalt dieses Buchs unterscheidet sich vom Inhalt der meisten anderen Bücher zum Entwurf eingebetteter oder cyber-physikalischer Systeme. Der Schwer-
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Abb. 1.8 wird dabei oft unterschiedlich betrachtet. Idealerweise würden wir zunächst
die Eigenschaften unseres Systems beschreiben wollen und dann den Rest von einem
geeigneten leistungsfähigen Werkzeug erledigen lassen. Eine solche automatische
Erzeugung von Entwurfsdetails wird Synthese genannt.
Definition 1.12 (Marwedel [371]): „Synthese ist der Vorgang, die Beschreibung
eines Systems in Form von Komponenten auf einer niederen Abstraktionsebene aus
einer Beschreibung des erwarteten Verhaltens auf einer höheren Ebene erzeugen zu
lassen.”
Bei einer automatischen Synthese soll dieser Vorgang automatisch ablaufen. Manuelle Entwurfsschritte können vermieden werden, wenn automatische Synthese
erfolgreich ist. Das Ziel der automatischen Synthese wurde von Gajski [172] im
„describe-and-synthesize”-Paradigma verfolgt. Dieses Paradigma steht im Gegensatz zu dem weiter verbreiteten „specify-explore-refine”-Paradigma, auch bekannt
als „entwerfe und simuliere”. Der zweite Begriff betont, dass der manuelle Entwurf
meist mit Simulation kombiniert werden muss, um beispielsweise Entwurfsfehler zu
finden. Simulation ist hier wichtiger als bei der automatischen Synthese.
1.7 Struktur dieses Buches
Die Struktur dieses Buches folgt dem oben gezeigten Entwurfsfluss. Kapitel 2 gibt
einen Überblick über Spezifikationstechniken, -sprachen und -modelle. Wichtige
Hardwarekomponenten eingebetteter Systeme und die Schnittstelle zwischen der
physischen Umgebung und der Informationsverarbeitung werden im Kapitel 3 vorgestellt. Kapitel 4 behandelt Systemsoftwarekomponenten, insbesondere eingebettete
Betriebssysteme. Kapitel 5 beschreibt die Grundzüge der Bewertung und Validierung
eingebetteter Systeme. Die Abbildung von Anwendungen auf Ausführungsplattformen ist einer der wichtigsten Schritte im Entwurfsprozess eingebetteter Systeme. Dabei ist das Scheduling ein wesentlicher Teil einer solchen Abbildung. Dafür werden
Standard-Techniken im Kapitel 6 beschrieben. Um effiziente Entwürfe zu erzeugen,
werden viele Optimierungstechniken benötigt. Eine Auswahl von Techniken aus der
großen Menge verfügbarer Optimierungen wird im Kapitel 7 vorgestellt. Kapitel 8
enthält eine kurze Einführung in den Test kombinierter Hardware/Software-Systeme.
Der Anhang beinhaltet eine Beschreibung einer Standard-Optimierungstechnik, einige Grundlagen zum Verständnis einer der Schaltungen aus Kapitel 3 und Grundwissen zur Speicherorganisation.
In einigen Fällen kann es erforderlich sein, spezielle Hardware für eine bestimmte Anwendung zu entwerfen oder eine Prozessorarchitektur entsprechend zu optimieren. Dieses Buch befasst sich jedoch nicht mit dem Hardwareentwurf. Coussy
and Morawiec [113] geben einen Überblick über High-Level-HardwaresyntheseTechniken.
Der Inhalt dieses Buchs unterscheidet sich vom Inhalt der meisten anderen Bücher zum Entwurf eingebetteter oder cyber-physikalischer Systeme. Der Schwer-