Uma metodologia para estimativa de área baseada em redes de Petri temporizadas para ambientes de sistemas de hardware/software co-design

A maioria dos sistemas electrônicos modernos consiste em hardware dedicado e componentes programáveis (chamados componentes de software). Ao longo dos últimos anos, o número de metodologias que aplicaram simultaneamente técnicas de diferentes áreas para desenvolver sistemas mistos de hardware e software tem crescido consideravelmente. Projetos concorrentes de sistemas mistos de hardware/software têm mostrado ser vantajoso quando considerado como um todo ao invés de se considerar entidades independentes. Hoje em dia, o mercado eletrônico demanda sistemas de alto desempenho e de baixo custo. Estes requisitos são essenciais para a competitividade de mercado. Além disso, um curto time-to-market é um fator importante. A demora no lançamento do produto causa sérias reduções no lucro, desde que é mais simples vender um produto quando se tem pouca ou nenhuma competição. Isto significa que facilitando o re-uso de projetos anteriores, uma rápida exploração de projeto, análise/verificação qualitativa em fases iniciais do projeto, prototipação e a redução do tempo requerido para testes, reduzem o tempo global exigido de uma especificação até o produto final. Ao projetar tais sistemas mistos de hardware/software, a análise de alternativas de projeto e a decisão de onde implementar cada parte de sistema, isto é, em hardware ou em software, são tarefas muito importantes. A estimativa de métricas de qualidade permite a exploração do espaço de projeto e pode guiar a decisão de implementação de partes do sistema. Tais métricas são calculadas no nível de sistema, ou seja, sem implementação real. Conseqüentemente, tais estimativas também aceleraram o projeto do sistema e permitem a análise de restrições de projeto, fornecendo uma retroalimetação para decisões de projeto. As redes de Petri são técnicas de especificação formal que permitem uma representação gráfica e matemática. Têm métodos poderosos que permitem aos projetistas realizar análises qualitativa e quantitativa. Redes de Petri Timed, são extensões de redes de Petri nas quais as informações de tempo são expressas por duração (rede com tempo determinístico, política de disparo em três fases) e são associadas às transições. Para uma descrição comportamental de alto nível, o projeto de hardware é dividido em classes de blocos funcionais: caminho de dados e controladores. O caminho de dados consiste em três tipos de componentes RT: unidades de armazenamento (registradores e latches), unidades funcionais (ALUS e comparadores), e unidades de interconexão (multiplexadores e barramentos). As unidades de armazenamento são requeridas para armazenar valores de dados como constantes, variáveis e vetores no comportamento. As unidades funcionais são necessárias para implementar as operações no comportamento. Após todas as variáveis e operações no comportamento terem sido mapeadas às unidades de armazenamento e funcionais, respectivamente, podemos estimar o número de unidades de interconexão, como os barramentos e multiplexadores, os quais são requeridos para interligar as unidades de armazenamento e funcionais. Este trabalho propõe uma abordagem para estimar a área de hardware a partir do número de unidades de armazenamento, funcionais e de interconexão, levando-se em consideração restrições de tempo e dependência de dados, e estende alguns trabalhos anteriores com o objetivo de melhorar a precisão dos métodos de estimativa de área. Isto é, o método proposto considera uma rede de fluxo de dados que captura dependência de dados e calcula a área do caminho de dados a partir do número e tipo dos seus componentes, considerando a relação de dependência tempora