Hardware-Software Co-Design of Embedded Systems: The POLIS Approach

سیستم‌های تعبیه‌شده به‌طور غیررسمی به عنوان مجموعه‌ای از قطعات قابل برنامه‌ریزی که توسط ASIC و سایر اجزای استاندارد احاطه شده‌اند، تعریف می‌شوند که به‌طور پیوسته از طریق حسگرها و محرک‌ها با محیط تعامل دارند. قطعات قابل برنامه ریزی شامل میکروکنترلرها و پردازنده های سیگنال دیجیتال (DSP) می باشد.
سیستم‌های جاسازی شده اغلب در موقعیت‌های حیاتی استفاده می‌شوند، جایی که قابلیت اطمینان و ایمنی معیارهای مهم‌تری نسبت به عملکرد هستند. امروزه، سیستم‌های تعبیه‌شده با رویکرد ad hoc طراحی می‌شوند که به شدت بر اساس تجربه قبلی با محصولات مشابه و طراحی دستی است. استفاده از زبان های سطح بالاتر مانند C تا حدودی به ساختار طراحی کمک می کند، اما با افزایش پیچیدگی کافی نیست. تأیید رسمی و سنتز خودکار پیاده سازی ها مطمئن ترین راه برای تضمین ایمنی است.
بنابراین، سیستم POLIS که یک محیط هم‌طراحی برای سیستم‌های تعبیه‌شده است، بر اساس یک مدل رسمی از محاسبات است.
POLIS در سال 1988 به عنوان یک پروژه تحقیقاتی در دانشگاه کالیفرنیا در برکلی آغاز شد و در طول سالها به یک روش طراحی کامل با یک سیستم نرم افزاری که از آن پشتیبانی می کرد تبدیل شد.
طراحی مشترک سخت افزار-نرم افزار سیستم های جاسازی شده: رویکرد POLIS در نظر گرفته شده است که یک نمای کلی از سیستم POLIS شامل جنبه های رسمی و الگوریتمی آن ارائه دهد.
طراحی مشترک سخت افزار و نرم افزار سیستم های جاسازی شده: رویکرد POLIS مورد توجه طراحان سیستم های جاسازی شده (الکترونیک خودرو، لوازم الکترونیکی مصرفی و مخابرات)، طراحان میکروکنترلر، توسعه دهندگان CAD و دانش آموزان.

Embedded systems are informally defined as a collection of programmable parts surrounded by ASICs and other standard components, that interact continuously with an environment through sensors and actuators. The programmable parts include micro-controllers and Digital Signal Processors (DSPs).
Embedded systems are often used in life-critical situations, where reliability and safety are more important criteria than performance. Today, embedded systems are designed with an ad hoc approach that is heavily based on earlier experience with similar products and on manual design. Use of higher-level languages such as C helps structure the design somewhat, but with increasing complexity it is not sufficient. Formal verification and automatic synthesis of implementations are the surest ways to guarantee safety.
Thus, the POLIS system which is a co-design environment for embedded systems is based on a formal model of computation.
POLIS was initiated in 1988 as a research project at the University of California at Berkeley and, over the years, grew into a full design methodology with a software system supporting it.
Hardware-Software Co-Design of Embedded Systems: The POLIS Approach is intended to give a complete overview of the POLIS system including its formal and algorithmic aspects.
Hardware-Software Co-Design of Embedded Systems: The POLIS Approach will be of interest to embedded system designers (automotive electronics, consumer electronics and telecommunications), micro-controller designers, CAD developers and students.