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CPGEI (Mestrado) Perci Ayres Antiqueira

Defesa Pública de Mestrado do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial
Quando 15/12/2011
das 09h00 até 12h00
Onde Sala I002 (Poty)
Nome do Contato Prof. Carlos Raimundo Erig Lima
Participantes Prof. Carlos Raimundo Erig Lima, Dr. Orientador - UTFPR
Prof. Jean Marcelo Simão, Dr. Co-orientador - UTFPR
Banca examinadora:
Prof. Carlos Raimundo Erig Lima, Dr. Presidente - UTFPR
Prof. Luis Allan Kunzle, Dr. - UFPR
Prof. Paulo Cézar Stadzisz, Dr. - UTFPR
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Implementação de Modelos de Redes de Petri em Hardware de Lógica Reconfigurável

Resumo: Neste trabalho de pesquisa, foi realizado um estudo dos principais tipos de ferramentas para modelagem de hardware buscando-se verificar as vantagens da utilização de Redes de Petri para a modelagem de sistemas dinâmicos e concorrentes e de sua implementação em hardware. Observou-se que apesar de existirem ferramentas para esta finalidade, existem pontos que podem ser trabalhados para facilitar o acesso a esta tecnologia. Assim, foi desenvolvido um método para facilitar a implementação de sistemas modelados em Redes de Petri, em hardware de lógica reconfigurável. Para isto, utilizou-se um software de captura onde, a partir do gráfico do modelo em Rede de Petri, é gerado um arquivo de descrição no formato PNML - Linguagem de Marcação para Rede de Petri (Petri Net Markup Language). A partir desta descrição, é gerado um arquivo de descrição de hardware no formato VHDL - Linguagem de Descrição de Hardware VHSIC (VHSIC Hardware Description Language), que pode ser gravado em um circuito de lógica reconfigurável. Para possibilitar esta etapa, foi realizado o desenvolvimento de uma ferramenta que gera um arquivo em linguagem VHDL a partir da descrição no formato PNML. A ferramenta desenvolvida é descrita em detalhes, mostrando todas as etapas e critérios utilizados na conversão. Para validar o método, é mostrado um exemplo de aplicação com a implementação em FPGA - Matriz de Portas Programável em Campo (Field Programmable Gate Arrow), de uma Rede de Petri modelando uma planta industrial hipotética. Finalmente é feita uma comparação de desempenho entre o modelo executado em hardware com o modelo executado em software.
Palavras-chave: Redes de Petri. VHDL. Lógica Reconfigurável. FPGA.

Implementation of Petri Nets Models in Reconfigurable Logic Hardware.

Abstract: In this research work, was performed a study of main types of hardware modeling tools searching to verify the advantages of utilizing for modeling dynamic and concurrent systems and for its hardware implementation. It was observed that even though there are tools for this purpose, exists some points that may be worked out to facilitate access to this technology. So, was developed a method for facilitate implementation of systems modeled in Petri nets, in reconfigurable logic hardware. For that, was utilized a capture software where, from the graphic of the Petri net model, is generated a description in PNML (Petri Net Markup Language) format. From this description, is generated a hardware description file in VHDL (VHSIC Hardware Description Language) format, that may be loaded in a reconfigurable logic circuit. To make possible this stage, was performed the development of tool that generate a file in VHDL language from the description in PNML format. The developed tool is described in details, showing all stages and criteria utilized in the conversion. To validate the method, is showed an application example for this toll with the implementation in FPGA (Field Programmable Gate Arrow), of a Petri net modeling a hypothetic industrial plant. Finally, a performance comparison is made between the model executed in hardware and the model executed in software.
Keywords:Petri Nets. VHDL. Reconfigurable Logic. FPGA.

Lista de publicações:
Experimento para Disciplina de Robótica Móvel Baseado em Programação Genética - COBENGE 2011

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