INSTITUT POLYTECHNIQUE DE GRENOBLE ... - Laboratoire TIMA

CHAPITRE 2. ETAT DE L’ART2.5.1 Représentation des grandeurs analogiquesVHDL-AMS permet de représenter les grandeurs analogiques grâce aux nouveaux concepts introduitscomme les bornes (“terminal”) pour représenter les nœuds analogiques pour lesquels leslois de conservation de l’énergie doivent s’appliquer. Ces bornes sont relatives au domaine dela physique étudié et sont définies dans des paquetages spécifiques : par exemple le paquetage"electrical_systems" définit la nature électrique.Le langage permet de représenter les grandeurs analogiques inconnues des DAE sous forme designaux analogiques appelés "quantity" qui peuvent être soit de type standard soit un sous-typed’une nature précédemment définie ("voltage" ou "current" de la nature "electrical" par exemple).Ces quantités peuvent être soit libres (intermédiaires de calcul), soit liées à des bornes. On définitaussi "through" pour les flux (ou les quantités intensives) et "across" pour l’effort (ou les quantitésextensives) selon le tableau 2.3.Domaines Effort (across) Flux (through)Electrique Tension CourantThermique Température PuissanceMécanique (linéaire) Position ForceMécanique (rotation) Vitesse angulaire CoupleMagnétique Force magnétique Flux magnétiqueHydraulique Pression Flux (débit)Radiatif Dose PhotocourantCalorimètrie Tri-stimuli Réfléctance, transmittanceTable 2.3 – Flux et efforts relatifs aux différents domaines [19]Les grandeurs analogiques "quantity", contrairement aux signaux en VHDL sont définies entemps continu et non en discret.Pour résoudre les équations différentielles, le simulateur VHDL-AMS tente, d’un point de vueutilisateur, simplement d’égaliser les deux parties d’une équation. Une condition nécessaire de solvabilitédans VHDL-AMS est d’avoir autant d’inconnues (quantités flux de données ("through"),libres et d’interface de sortie) que d’équations. Le langage définit une équation implicite pour chaquequantité.Compter des équations et des inconnues dans une représentation hiérarchique et multi-abstractionspeut vite s’avérer difficile et source d’erreurs. La norme nous propose un modèle de déterminationlocale des bonnes conditions de solvabilité. Chaque entité pourra être vérifiée par le concepteur etpar le simulateur indépendamment du système dans lequel elle sera utilisée. En cas de non-respect dece critère, le compilateur (détermination statique) ou le simulateur (détermination dynamique) refuserontde travailler et de tenter de donner un résultat. Il suffit de déterminer, d’une part, le nombred’équations simultanées valides en un ASP (Analog Signal Point), et d’autre part, le nombre cumulédes quantités de ports en mode "out", de quantités libres et de quantités de flux ("through")diminué du nombre de quantités en mode "out" des instanciations locales. La simple égalité de cesdeux valeurs permettra d’assurer la solvabilité du modèle.Cette règle de solvabilité à première vue simple, est en réalité sévère. En effet, il n’est pas toujoursévident de trouver les inconnues (quantités) manquants quand le modèle ne satisfait pas la conditionde solvabilité surtout pour des modèles à 100 quantités ou plus.25