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High-Level-Modellierung von Bus-Controllern und -Systemen in der Automatisierungstechnik

Der am Lehrstuhl für Informatik 12 (Hardware-Software-Co-Design) entwickelte Ansatz zur Modellierung von Hardware/Software-Systemen auf Systemebene wird auf seine Einsatzfähigkeit im Bereich der Automatisierungstechnik untersucht. Der Modellierungsansatz basiert auf SystemC, einem De-Facto-Standard für die Systemmodellierung und wurde bereits zur funktionalen Modellierung von Multimedia- und Netzwerkanwendungen eingesetzt. Es hat sich gezeigt, dass gegenüber einer zyklen- und bitgenauen Hardwarebeschreibung ca. 90-95 Prozent des Beschreibungsaufwandes eingespart werden kann. Aus dem funktionalen Modell des Systems kann durch eine am Lehrstuhl für Informatik 12 (Hardware-Software-Codesign) entwickelte Methodik ein sogenanntes High-Level-Modell generiert werden, welches eine erste Abschätzung bzgl. der Systemlatenz, des Systemdurchsatzes und auch der Verlustleistung erlaubt. Zu untersuchen gilt es, in wie weit sich der oben skizzierte Ansatz zur Modellierung und Bewertung von Bus-Controllern und -Systemen in der Automatisierungstechnik eignet. Eine große Herausforderung stellen hierbei die hohen Anforderungen an das Echtzeitverhalten dieser Systeme dar. Auf Grund der Anforderungen sind die Systeme zeitgetrieben (im Gegensatz zu datengetriebenen Multimedia-Anwendungen) ausgelegt. Außerdem ist die Anzahl der Kommunikationsteilnehmer in einem solchen verteilten System weitaus größer als in Ein-Chip-Lösungen.
Als konkrete Fallstudie implementiert der Lehrstuhl für Informatik 12 (Hardware-Software-Co-Design) in diesem Projekt ein High-Level-Modell eines PROFINET IO Controllers.