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Synthèse de haut-niveau de contrôleurs ultra-faible consommation ...

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tel-00553143, version 1

tel-00553143, version 1 - 6 Jan 2011 8 Résumé étendu Timer 100 ms Int. Event D Ext. Event T receiveAck MT-D MT-A senseTemp Int. Event C I/O (Temp. Sensor) Temp. Value (Gated Memory-1) Int. Event A sendData processData Int. Event B MT-C I/O (RF Tranceiver) Node ID (Non-gated Memory-2) Neighbor ID (Non-gated Memory-2) MT-B I/O (RF Tranceiver) Temp. Value (Gated Memory-1) Temp. Value (Gated Memory-1) Node ID (Non-gated Memory-2) Neighbor ID (Non-gated Memory-2) Figure 4: Graphe de tâches d’une application de relevé et envoi de température. Graphe de tâche de l’application Considérons une application dans laquelle nous devons : lire à intervalle régulier la mesure de température effectuée par un capteur au travers de son interface d’E/S, analyser et traiter cette valeur, l’envoyer au nœud voisin, puis enfin recevoir un acquittement de ce même voisin. Le graphe de tâche de cette application est représenté figure 4 et consiste en un ensemble de quatre micro-tâches qui echangent des données brutes et des données de contrôle. Architecture Le figure 5 représente une vue système d’une plateforme matérielle basée sur l’approche micro-tâche, et dont l’application cible (graphe de tâches) est celle proposée plus haut. Un tel système est formé: � d’un ensemble de micro-tâches matérielles, contrôlées par un mécanisme de power gating, et qui accèdent à un ensemble de ressources partagées (RF, capteurs) et mémoires (gated/non-gated). Chacune de ces micro-tâches étant chargée d’une tâche spécifique (mesure de températuren traitement de données, etc.); � d’un moniteur système (SM) qui contrôle l’activation de toutes les micro-tâches matérielles. Le moniteur système est chargé du contrôle de l’alimentation de toutes les micro-taches ainsi que des mémoires en fonction de leur utilisation; � des périphériques capables de déclencher des événements (radio, timer, etc.) qui seront transmis au moniteur système.

tel-00553143, version 1 - 6 Jan 2011 Une approche combinant power gating et spécialisation 9 Int. Event A Timer En_A Vdd Int. Event B M-Task A M-Task B I/O Port Sensor (e.g. temp) Ext. Event T En_B Vdd Memory M1 Vdd En_Mem_A System Monitor Vdd Vdd M-Task C M-Task D I/O Port Radio chip (ex CC2420) Memory M2 Figure 5: Vue niveau système d’un nœud de capteur basé sur l’approche à base de micro-tâches matérielles. Fonctionnement d’un nœud de capteur basé sur l’approche micro-tâches matérielles L’interaction entre le moniteur système (SM) et les micro-tâches matérielles reste relativement simple. Le SM échange des informations de contrôle avec chaque microtâche, au travers de signaux de contrôle (comme par exemple les signaux En A,En B, En Mem 1, etc., représentés figure 1.5), de signaux d’événements internes (Int.Event A, Int.Event B etc., comme indiqué figure 1.5) et d’événements externes, issus des périphériques (Ext.Event T, etc.). A titre d’exemple nous détaillons ci-dessous le comportement du système mettant en œuvre l’exemple du graphe de tâches de la figure 4. � Tout d’abord le SM détecte que l’événement externe Ext.Event T vient de se produire, et envoie un signal de réveil à la micro-tâche M-Task A au travers la commande En A ainsi qu’à la mémoire Memory 1 (non alimentée à cet instant) au travers de la commande En Mem 1. Une fois M-Task A réveillée, celle-ci va interroger le capteur de température en y accédant au travers de son bus d’E/S. Une fois lue et traité, cette valeur sera stockée dans la mémoire Memory 1, la micro-tâche M-Task A envoie alors au SM un événement interne Int.Event A lui indiquant qu’elle a terminé son travail. � A la reception du signal Int.Event A, le SM coupe l’alimentation de M-Task A

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