Contribution à une plate forme d'aide à la conception de Microsystème

= Contribution to a platform to help the design of microsystem

• Auteur / Autrice : Rima Hamoui
• Direction : Nacer Abouchi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microélectronique. Dispositif de l'Electronique Intégrée
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Lyon, INSA
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Électronique, électrotechnique, automatique (Lyon)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des Nanotechnologies de Lyon (Ecully, Rhône)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Capteurs (technologie)

Microélectronique

Résumé

La conception des architectures mixtes constitue aujourd’hui un défi à bien des égards. Cette thèse apporte une contribution à l’élaboration de méthodologies et d’outils d’aide à la conception de microsystèmes multi-domaines. Dans le cadre de nos travaux de recherche, nous développons une plateforme d’aide facilitant la conception de la partie interfaçage entre le capteur et l’électronique associée. Cette plate forme accueil deux type outils :- un générateur automatique de modèles de capteurs en VHDL-AMS. La finalité étant d’apporter une aide au non- spécialistes, afin qu’ils puissent, avec un minimum d’expérience dans le domaine de la conception d’interfaces capteurs ou dans le domaine de la modélisation, modéliser un capteur en VHDL-AMS et ainsi le simuler avec son environnement électronique. En effet seul la connaissance de la physique du capteur à interfacer est nécessaire ; - des outils permettant la synthèse optimale des architectures analogiques. Les méthodes implémentée reposent sur une décomposition hiérarchique des systèmes, et s’associe à une élévation du niveau d’abstraction. Ainsi, elles permettent d’envisager les fonctions analogiques élémentaires comme des composants virtuels et réutilisables suivant les besoins définis au niveau système. Elles sont mise en œuvre dans le cas d’une interface capteur à base de convertisseur de type sigma delta. Une telle plate-forme repose sur des bases conceptuelles alliant méthodes de conception (approches descendante et ascendante) et méthodes de modélisation (fonctionnelle, comportementale et structurelle, physique).

Designing mixed architectures is a challenging problem. This thesis is a contribution toward the development of tools and methodologies for multi-domain microsystems design. In this work, a platform is developed for facilitating the design of the interface between the sensor and the associated electronics. Two types of tools are developed - an automatic generator of sensor models in VHDL-AMS, and an optimal synthesizer of analog architectures. The objective is to enable a non-specialist, with minimum experience in modeling or sensor and interface design, to model a sensor in VHDL-AMS, and simulate it along with its electronic environment. Only a basic knowledge of sensor physics is required. The methods are based on a hierarchical decomposition of the system at a higher level of abstraction, and therefore, require only elementary analog functions such as virtual and reusable components according to the needs of the system. They are implemented for an interface sensor containing a sigma-delta converter. The conceptual basis of the platform presented in this thesis is a combination of design (upward/downward approaches) and modeling (functional, behavioral, structural, and physical) methods.