Dipl.-Inf. Andre Meisel

Design Flow für IP basierte, dynamisch rekonfigurierbare, eingebettete Systeme

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Kurzfassung in Deutsch

Der achte Band der wissenschaftlichen Schriftenreihe EINGEBETTETE, SELBSTORGANISIERENDE SYSTEME widmet sich der Synthese von partiell dynamisch rekonfigurierbaren, eingebetteten Systemen.

Mit der Möglichkeit Hardwareblöcke zur Laufzeit auf programmierbaren Bausteinen neu zu konfigurieren, lässt sich eine höhere Flexibilität im Vergleich zu einer Hardwarerealisierung in eingebettete Systeme integrieren. Gleichzeitig sind diese Systeme durch eine gesteigerte Performance gegenüber Software gekennzeichnet. Die Flexibilität kann ausgenutzt werden, um kleinere Schaltkreise bei gleichem Funktionsumfang einzusetzen. Für die Integration von Rekonfigurierung sind zusätzliche Entwurfschritte im Design Flow notwendig.

Herr Meisel stellt hierfür in seiner Arbeit eine Entwurfsmethodik vor und geht im Besonderen auf die Partitionierung, Platzierung und Steuerung in dynamisch rekonfigurierbaren, eingebetteten Systemen ein. Um eine vergleichsweise effizient zu realisierende Partitionierung des Systems zu erhalten, wurde das Overlaying Verfahren aus dem Bereich der Speicherverwaltung für dynamische Rekonfigurierung adaptiert. Für das Platzierungsverfahren wurden Rekonfigurierungen als Markov Kette modelliert, um so zu einer Minimierung der durchschnittlichen Rekonfigurierungsdauer zu gelangen. Die vorgestellte Rekonfigurierungssteuerung fokussiert auf einer ressourcensparenden Hardware Implementierung.

Mit einem Entwurfsbeispiel werden die Vorteile und Ergebnisse des Ansatzes anschaulich illustriert. So kann der Leser die Mächtigkeit des entwickelten Ansatzes nachvollziehen und wird motiviert, die entwickelte Methodik auf weitere Anwendungsfälle zu übertragen.

Kurzfassung in Englisch

Volume 8 of scientific series EINGEBETTETE, SELBSTORGANISIERENDE SYSTEME (Embedded Self-Organized Systems) addresses the synthesis of partially dynamically reconfigurable embedded systems.

With the ability to configure hardware blocks during run-time, more flexibility can be integrated in embedded systems. At the same time, these systems have better performance than functions implemented in software. Through this flexibility it is possible to use smaller circuits without limiting the functionality. For the integration of reconfiguration into embedded systems, additional design steps are required.

Mr. Meisel presents a design methodology for the design flow and primarily concerns the problem of partitioning, placement, and reconfiguration control in dynamically reconfigurable embedded systems. The implemented partitioning of the system is based on the adapted memory management concept of Overlaying. For the placement method the configurations are modeled as Markov chain, in order to minimize the average reconfiguration time. The presented reconfiguration control unit focuses on a resource-saving hardware implementation.

The benefits and results of the approach are clearly illustrated with a design sample. The reader can understand the power of developed approach and is motivated to transfer the developed methodology to more use cases.

weitere Metadaten

Erschienen in Wissenschaftliche Schriftenreihe "Eingebettete, selbstorganisierende Systeme"
alternativer Titel
(Englisch)
Design Flow for IP Based Dynamically Reconfigurable Embedded Systems
Titel der Schriftenreihe
(Deutsch)
Wissenschaftliche Schriftenreihe Eingebettete Selbstorganisierende Systeme ; 8
Schlagwörter
Design Flow
Schlagwörter
Overlaying
Schlagwörter
Platzierung
Schlagwörter
Slot
Schlagwörter
dynamische Rekonfigurierung
SWD SchlagworteEingebettetes System
SWD SchlagworteField programmable gate array
SWD SchlagwortePartitionierung
SWD SchlagworteSteuerung
DDC Klassifikation800
DDC Klassifikation000
DDC Klassifikation004
Institution(en) 
HochschuleTU Chemnitz
FakultätFakultät für Informatik
InstitutionUniversitätsverlag der Technischen Universität Chemnitz
BetreuerProf. Dr. Wolfram Hardt
GutachterProf. Dr. Wolfram Hardt
Prof. Dr. Dietmar Fey
DokumententypDissertation
SpracheDeutsch
Tag d. Einreichung (bei der Fakultät)19.02.2010
Tag d. Verteidigung / Kolloquiums / Prüfung16.06.2010
Veröffentlichungsdatum (online)22.06.2010
persistente URNurn:nbn:de:bsz:ch1-201000890
ISBN978-3-941003-15-6
ISSNISSN 2196-4815 (online) - ISSN 2196-3932 (print)

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