Detail projektu
Virtuální laboratoř aplikace mikroprocesorové techniky
Období řešení: 1. 7. 2006 – 30. 6. 2011
Typ projektu: grant
Kód: 2C06008
Agentura: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR
Program: Informační technologie pro znalostní společnost
mikroprocesor, software, hardware, komponenta, programovatelné hradlové pole -
FPGA, automatizovaná tvorba software, ovladače, abstraktní rozhraní hardware,
hardwarové periferie
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.
Bližňák Michal, Ing.
Budíková Věra
Jirák Ota, Ing.
Kadlec Jiří, Ing., CSc.
Kolář Dušan, doc. Dr. Ing. (UIFS)
Křivka Zbyněk, Ing., Ph.D. (UIFS)
Meduna Alexandr, prof. RNDr., CSc. (UIFS)
Olšarová Nela, Ing.
Trbušek Josef
Vašíček Zdeněk, doc. Ing., Ph.D. (UPSY)
2011
- DULÍK, T.; KŘIVKA, Z.; KADLEC, J.; BLIŽŇÁK, M.; BUDÍKOVÁ, V.; JIRÁK, O.; OLŠAROVÁ, N.; TRBUŠEK, J.; VAŠÍČEK, Z. Virtuální laboratoř pro vývoj aplikací s mikroprocesory a FPGA. Brno: Akademické nakladatelství CERM sro., 2011. 82 s. ISBN: 978-80-7204-754-3. Detail
- JIRÁK, O. Grammar-Based Malicious Code Detection Concept. Proceedings of the 17th Conference and Competition STUDENT EEICT 2011 Volume 3. Brno: Faculty of Information Technology BUT, 2011.
p. 485-489. ISBN: 978-80-214-4273-3. Detail - KŘIVKA, Z.; JIRÁK, O.; VAŠÍČEK, Z. Integrated Development Environment for Virtual Laboratory. International Technology, Education and Development Conference. Valencia: International Association for Technology, Education and Development, 2011.
p. 6109-6118. ISBN: 978-84-614-7423-3. Detail - KŘIVKA, Z.; MASOPUST, T. Cooperating Distributed Grammar Systems with Random Context Grammars as Components. Acta Cybernetica, 2011, vol. 20, no. 2,
p. 269-283. ISSN: 0324-721X. Detail - KŘIVKA, Z.; VAŠÍČEK, Z. The Virtualization of Development Boards in the Virtual Laboratory of Microprocessor Technology. In 12th International Carpathian Control Conference (ICCC). Velké Karlovice: VŠB-Technical University of Ostrava, 2011.
p. 424-428. ISBN: 978-1-61284-359-9. Detail
2010
- BLIŽŇÁK, M.; DULÍK, T. Virtual Laboratory of Microprocessor Technology Application. Proceedings of 21st DAAAM Symposium. Zadar: DAAAM International, 2010.
p. 1-2. ISBN: 978-3-901509-73-5. Detail - JIRÁK, O. Table-Driven Parsing of Scattered Context Grammar. Proceedings of the 16th Conference Student EEICT 2010 Volume 5. Brno: Faculty of Information Technology BUT, 2010.
p. 171-175. ISBN: 978-80-214-4080-7. Detail - JIRÁK, O.; KŘIVKA, Z. Hardware Design Tool based on Eclipse Modeling Framework. Proceedings of the 44th Spring International Conference Modeling and Simulation Systems. Ostrava: 2010.
p. 138-144. ISBN: 978-80-86840-51-2. Detail - KŘIVKA, Z.; JIRÁK, O.; VAŠÍČEK, Z. Component Interconnection Inference Tool Supporting the Design of Small FPGA-based Embedded Systems. Proceedings of the IADIS International Conference Applied Computing 2010. Timisoara: International Association for Development of the Information Society, 2010.
p. 230-234. ISBN: 978-972-8939-30-4. Detail - KŘIVKA, Z.; OLŠAROVÁ, N.; VAŠÍČEK, Z.; JIRÁK, O. Odvozování propojení komponent pro podporu návrhu pro malé FPGA čipy. DATAKON 2010 Proceedings (Ed. Petr Šaloun). Mikulov: Ostravská univerzita, 2010.
s. 81-90. ISBN: 978-80-7368-424-2. Detail - MATES, V. Modification of Workflow Management System Architecture Taking into Account Properties of WFM Participant. Proceedings of the 16th Conference Student EEICT 2010 Volume 5. Brno: Faculty of Information Technology BUT, 2010.
p. 186-190. ISBN: 978-80-214-4080-7. Detail
2009
- JIRÁK, O.; KOLÁŘ, D. Derivation in Scattered Context Grammar via Lazy Function Evaluation. 5th Doctoral Workshop on Mathematical and Engineering Methods in Computer Science. Brno: Masaryk University, 2009.
p. 118-125. ISBN: 978-80-87342-04-6. Detail - JIRÁK, O.; KOLÁŘ, D. Derivation in Scattered Context Grammar via Lazy Function Evaluation. Annual Doctoral Workshop on Mathematical and Engineering Methods in Computer Science (MEMICS'09). OpenAccess Series in Informatics (OASIcs). Wadern: Schloss Dagstuhl--Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2009.
p. 1-10. ISBN: 978-3-939897-15-6. ISSN: 2190-6807. Detail - KOLÁŘ, D. Exploitation of Scattered Context Grammars to Model Constraints between Components. Proceedings of 31st Autumn International Colloqium ASIS 2009, Advanced Simulation of Systems. Ostrava: 2009.
p. 13-18. ISBN: 978-80-86840-47-5. Detail - KŘIVKA, Z.; JIRÁK, O. Design and Implementation of Back-end for PicoBlaze C Compiler. Proceedings of the IADIS International Conference Applied Computing 2009. Rome: International Association for Development of the Information Society, 2009.
p. 135-138. ISBN: 978-972-8924-97-3. Detail - KŘIVKA, Z.; JIRÁK, O. Simulation-based Debugging of 8-bit Softcore Processor. Proceedings of XXXIth International Autumn Colloquium Advanced Simulation of Systems. Ostrava: 2009.
p. 68-73. ISBN: 978-80-86840-47-5. Detail - KŘIVKA, Z.; MASOPUST, T. A Note on the Cooperation in Rewriting Systems with Context-Dependency Checking. 11th Italian Conference on Theoretical Computer Science. Cremona: 2009.
p. 129-135. Detail
2008
- KOLÁŘ, D.; ČERNÝ, S. Component Technologies in Virtual Laboratory Framework. 3rd IFIP Central and Eastern European Conference on Software Engineering Techniques CEE-SET 2008. Wroclaw: Wroclaw University of Technology, 2008.
p. 179-188. ISBN: 978-83-7493-421-3. Detail - KŘIVKA, Z. Rewriting Systems with Restricted Configurations. Brno: Faculty of Information Technology BUT, 2008. 131 p. ISBN: 978-80-214-3722-7. Detail
- KŘIVKA, Z.; JIRÁK, O.; VAŠÍČEK, Z. Debugging of Small FPGA-Based Embedded System. Proceedings of ASIS 2008. Ostrava: 2008.
p. 1-6. ISBN: 978-80-86840-42-0. Detail
2007
- KŘIVKA, Z.; KOLÁŘ, D.; SCHÖNECKER, R. Component-based Design of Embedded Systems with FPGA Support. Proceedings of XXIXth International Autumn Colloquium Advanced Simulation of Systems. Ostrava: 2007.
p. 167-172. ISBN: 978-80-86840-34-5. Detail - KŘIVKA, Z.; LORENC, L.; SCHÖNECKER, R. Vývoj vestavěných systémů s FPGA na konceptuální úrovni. 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 - KŘIVKA, Z.; MEDUNA, A.; SMRČEK, J. n-Right-Linear #-Rewriting Systems. Third Doctoral Workshop on Mathematical and Engineering Methods in Computer Science (MEMICS 2007). Znojmo: Ing. Zdeněk Novotný, CSc., 2007.
p. 105-112. ISBN: 978-80-7355-077-6. Detail - LORENC, L.; KŘIVKA, Z.; SCHÖNECKER, R. A Note on the Parsing of Complete VHDL-2002. Information Systems and Formal Models (Proceedings of 2nd International Workshop on Formal Models (WFM'07)). Opava: Silesian University, 2007.
p. 245-248. ISBN: 978-807248-006-7. Detail