Virtuální laboratoř aplikace mikroprocesorové techniky

Název anglicky

Virtual Laboratory of Microprocessor Technology Application

Typ

grant

Klíčová slova

mikroprocesor, software, hardware, komponenta, programovatelné hradlové pole - FPGA, automatizovaná tvorba software, ovladače, abstraktní rozhraní hardware, hardwarové periferie

Abstrakt

Vestavné systémy (Embedded Systems = ES) s mikroprocesory nebo programovatelnými hradlovými poli hrají klíčovou úlohu v prioritách konkurenceschopnosti evropského vývoje, výzkumu a aplikací. ES jsou využívány v řadě multidisciplinárních odvětví, např. v mobilních komunikačních systémech, automobilech, lékařských přístrojích, které vyžadují tzv. ambientní inteligenci. Softwarové nástroje a technologie jsou esenciální součástí vývoje bezpečných aplikací ES a svou efektivitou vytvářejí předpoklad vzniku specifické odborné znalostní společnosti. Navrhovaný projekt, který navazuje na celosvětově uznávané a využívané české technologie (Processor Expert - IST Prize 2001) a evropské metodologie návrhu ES se zaměřuje na novou generaci metodologií softwarových nástrojů pro návrh ES, které lze integrovat v rámci veřejně přístupné, otevřené, rozšiřitelné virtuální laboratoře a které poskytnou možnost sdílení tvorby IP pro embedded systémy s využitím internetovských technologií. Klíčovým problémem výzkumu a vývoje ES je metodologie nástrojů pro automatizovanou a generickou tvorbu software, poskytujícího pro aplikace ES abstrakci vlastnosti různého hardware ES. Management konfigurace, generování specifických API, driverů včetně verifikací jsou klíčovými prvky akcelerace tvorby aplikací ES. Flexibilita transformace konfigurace hardware ES, verifikace transformace, změnové řízení konfigurace SW na základě změn vlastností hardware jsou klíčovými prvky pro ES aplikace.
Pro zvládnutí výpočetně náročných specifických činností, nebo pro úkoly, kdy se buďto přímo za běhu, nebo velmi často mění charakter zpracování úloh se již řadu let osvědčují programovatelná hradlová pole (FPGA). Pro rychlé nasazení mikroprocesorové techniky v aplikacích se stejně dobře uchytil komponentní návrh aplikací a užití abstraktních hardwarových vrstev, jelikož oba principy vedou k zefektivnění návrhu a vývoje celé aplikace. Kombinace komponentního programování s abstrakcí hardware spolu s hradlovými poli přináší úskalí návrhu a efektivní tvorby abstrakce hardware pro algoritmy a řídicí prvky obsažené v hradlovém poli. Projekt si klade za cíl zautomatizovat tvorbu abstrakcí pro kód obsažený v hradlovém poli tak, aby bylo možné jej kombinovat s různými kategoriemi (řídicích) mikroprocesorů. Demonstrace této nové metodiky vyústí ve veřejně použitou virtuální laboratoř, která zpřístupní moduly pro vývoj aplikací v mikroprocesorové technice s uplatněním programovatelných hradlových polí, kde budou zastoupeny různé kategorie (řídicích) mikroprocesorů. Tyto systémy bude možné virtuálně programovat, přičemž kód uplatněný v takových programech bude získán právě novou metodikou, která je hlavním předmětem výzkumu tohoto projektu.

Řešitelé

Dulík Tomáš, Ing. (FIT VUT) , hlavní řešitel
Kadlec Jiří, Ing., CSc. (UTIA AV ČR) , spoluřešitel
Kolář Dušan, doc. Dr. Ing. (UIFS FIT VUT) , spoluřešitel
Bližňák Michal, Ing. (UIFS FIT VUT)
Budíková Věra, Ing. (UNIS)
Jirák Ota, Ing. (UIFS FIT VUT)
Křivka Zbyněk, Ing., Ph.D. (UIFS FIT VUT)
Meduna Alexander, prof. RNDr., CSc. (UIFS FIT VUT)
Olšarová Nela, Bc. (UIFS FIT VUT)
Trbušek Josef (UNIS)
Vašíček Zdeněk, doc. Ing., Ph.D. (UPSY FIT VUT)

Soubory

Publikace

2011

KŘIVKA Zbyněk a MASOPUST Tomáš. Cooperating Distributed Grammar Systems with Random Context Grammars as Components. Acta Cybernetica, roč. 20, č. 2, 2011, s. 269-283. ISSN 0324-721X. Detail
JIRÁK Ota. Grammar-Based Malicious Code Detection Concept. In: Proceedings of the 17th Conference and Competition STUDENT EEICT 2011 Volume 3. Brno: Fakulta informačních technologií VUT v Brně, 2011, s. 5. ISBN 978-80-214-4273-3. Detail
JIRÁK Ota, KŘIVKA Zbyněk a VAŠÍČEK Zdeněk. Integrated Development Environment for Virtual Laboratory. In: International Technology, Education and Development Conference. Valencia: International Association for Technology, Education and Development, 2011, s. 10. ISBN 978-84-614-7423-3. Detail
KŘIVKA Zbyněk a VAŠÍČEK Zdeněk. The Virtualization of Development Boards in the Virtual Laboratory of Microprocessor Technology. In: 12th International Carpathian Control Conference (ICCC). Velké Karlovice: VŠB Technická univerzita Ostrava, 2011, s. 424-428. ISBN 978-1-61284-359-9. Detail
DULÍK Tomáš, KŘIVKA Zbyněk, KADLEC Jiří, BLIŽŇÁK Michal, BUDÍKOVÁ Věra, JIRÁK Ota, OLŠAROVÁ Nela, TRBUŠEK Josef a VAŠÍČEK Zdeněk. Virtuální laboratoř pro vývoj aplikací s mikroprocesory a FPGA. Brno: Akademické nakladatelství CERM sro., 2011. ISBN 978-80-7204-754-3. Detail

2010

JIRÁK Ota, KŘIVKA Zbyněk a VAŠÍČEK Zdeněk. Component Interconnection Inference Tool Supporting the Design of Small FPGA-based Embedded Systems. In: Proceedings of the IADIS International Conference Applied Computing 2010. Timisoara: International Association for Development of the Information Society, 2010, s. 230-234. ISBN 978-972-8939-30-4. Detail
JIRÁK Ota a KŘIVKA Zbyněk. Hardware Design Tool based on Eclipse Modeling Framework. In: Proceedings of the 44th Spring International Conference Modeling and Simulation Systems. Ostrava: MARQ, 2010, s. 138-144. ISBN 978-80-86840-51-2. Detail
MATES Vojtěch. Modification of Workflow Management System Architecture Taking into Account Properties of WFM Participant. In: Proceedings of the 16th Conference Student EEICT 2010 Volume 5. Brno: Fakulta informačních technologií VUT v Brně, 2010, s. 186-190. ISBN 978-80-214-4080-7. Detail
JIRÁK Ota, KŘIVKA Zbyněk, OLŠAROVÁ Nela a VAŠÍČEK Zdeněk. Odvozování propojení komponent pro podporu návrhu pro malé FPGA čipy. In: DATAKON 2010 Proceedings (Ed. Petr Šaloun). Mikulov: Ostravská univerzita, 2010, s. 81-90. ISBN 978-80-7368-424-2. Detail
JIRÁK Ota. Table-Driven Parsing of Scattered Context Grammar. In: Proceedings of the 16th Conference Student EEICT 2010 Volume 5. Brno: Fakulta informačních technologií VUT v Brně, 2010, s. 171-175. ISBN 978-80-214-4080-7. Detail
BLIŽŇÁK Michal a DULÍK Tomáš. Virtual Laboratory of Microprocessor Technology Application. In: Proceedings of 21st DAAAM Symposium. Zadar: DAAAM International, 2010, s. 1-2. ISBN 978-3-901509-73-5. Detail

2009

KŘIVKA Zbyněk a MASOPUST Tomáš. A Note on the Cooperation in Rewriting Systems with Context-Dependency Checking. In: 11th Italian Conference on Theoretical Computer Science. Cremona, 2009, s. 129-135. Detail
JIRÁK Ota a KOLÁŘ Dušan. Derivation in Scattered Context Grammar via Lazy Function Evaluation. In: 5th Doctoral Workshop on Mathematical and Engineering Methods in Computer Science. Brno: Masarykova universita, 2009, s. 118-125. ISBN 978-80-87342-04-6. Detail
JIRÁK Ota a KOLÁŘ Dušan. Derivation in Scattered Context Grammar via Lazy Function Evaluation. In: Annual Doctoral Workshop on Mathematical and Engineering Methods in Computer Science (MEMICS'09). Wadern: Schloss Dagstuhl--Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2009, s. 10. ISBN 978-3-939897-15-6. ISSN 2190-6807. Detail
JIRÁK Ota a KŘIVKA Zbyněk. Design and Implementation of Back-end for PicoBlaze C Compiler. In: Proceedings of the IADIS International Conference Applied Computing 2009. Rome: International Association for Development of the Information Society, 2009, s. 135-138. ISBN 978-972-8924-97-3. Detail
KOLÁŘ Dušan. Exploitation of Scattered Context Grammars to Model Constraints between Components. In: Proceedings of 31st Autumn International Colloqium ASIS 2009, Advanced Simulation of Systems. Ostrava: MARQ, 2009, s. 13-18. ISBN 978-80-86840-47-5. Detail
JIRÁK Ota a KŘIVKA Zbyněk. Simulation-based Debugging of 8-bit Softcore Processor. In: Proceedings of XXXIth International Autumn Colloquium Advanced Simulation of Systems. Ostrava: MARQ, 2009, s. 68-73. ISBN 978-80-86840-47-5. Detail

2008

KOLÁŘ Dušan a ČERNÝ Stanislav. Component Technologies in Virtual Laboratory Framework. In: 3rd IFIP Central and Eastern European Conference on Software Engineering Techniques CEE-SET 2008. Wroclaw: Politechnika Wrocławska, 2008, s. 179-188. ISBN 978-83-7493-421-3. Detail
JIRÁK Ota, KŘIVKA Zbyněk a VAŠÍČEK Zdeněk. Debugging of Small FPGA-Based Embedded System. In: Proceedings of ASIS 2008. Ostrava: MARQ, 2008, s. 6. ISBN 978-80-86840-42-0. Detail
KŘIVKA Zbyněk. Rewriting Systems with Restricted Configurations. Brno: Fakulta informačních technologií VUT v Brně, 2008. ISBN 978-80-214-3722-7. Detail

2007

KŘIVKA Zbyněk, LORENC Luboš a SCHÖNECKER Rudolf. A Note on the Parsing of Complete VHDL-2002. In: Information Systems and Formal Models (Proceedings of 2nd International Workshop on Formal Models (WFM'07)). Opava: Slezská univerzita v Opavě, 2007, s. 245-248. ISBN 978-807248-006-7. Detail
KOLÁŘ Dušan, KŘIVKA Zbyněk a SCHÖNECKER Rudolf. Component-based Design of Embedded Systems with FPGA Support. In: Proceedings of XXIXth International Autumn Colloquium Advanced Simulation of Systems. Ostrava: MARQ, 2007, s. 167-172. ISBN 978-80-86840-34-5. Detail
KŘIVKA Zbyněk, MEDUNA Alexander a SMRČEK Jaromír. n-Right-Linear #-Rewriting Systems. In: Third Doctoral Workshop on Mathematical and Engineering Methods in Computer Science (MEMICS 2007). Znojmo: Ing. Zdeněk Novotný, CSc., 2007, s. 105-112. ISBN 978-80-7355-077-6. Detail
KŘIVKA Zbyněk, LORENC Luboš a SCHÖNECKER Rudolf. Vývoj vestavěných systémů s FPGA na konceptuální úrovni. In: Sborník příspěvků konference ZVŮLE 2007. Brno: Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brně, 2007, s. 176-179. ISBN 978-80-214-3468-4. Detail

Produkty

2011

Integrované vývojové prostředí VLAM, software, 2011
Autoři: Jirák Ota, Křivka Zbyněk, Olšarová Nela, Vašíček Zdeněk Detail

2009

PicoBlaze C překladač, software, 2009
Autoři: Křivka Zbyněk Detail