Rozproszony system sterowania o architekturze GALS projektowany z wykorzystaniem sieci Petriego

摘要

The paper presents a new architecture of the distributed specific control system built with FPGA devices. The control algorithm specification is made with use of the control interpreted Petri net. It allows specifying parallel processes in easy way. Next, such a Petri net is decomposed into a set of state-machine type subnets. For this purpose there are applied algorithms of coloring of Petri nets. In this case, each subnet represents one parallel process. Each subnet is independently implemented in different FPGA device. To ensure communication between all subnets, there is used globally asynchronous locally synchronous (GALS) architecture of the whole control system. Each subnet is synchronized by a local clock signal. The global communication between components is buffer-based via additional signals. These signals are generated in particular subnets and they are distributed to other ones. During the synthesis process places of each state-machine subnet are encoded by a minimal-length binary vector. This encoding allows a realization of a microoperation decoder with use of embedded memory blocks of the FPGA device. It leads to balanced usage of all kinds of logic resources of the FPGA device.%W artykule omówiona została architcktura rozproszonego systemu sterowania zbudowanego z konfigurowalnych struktur FPGA. System specyfi-kowany jest z wykorzystaniem sieci Petriego. Następnie poddawany jest dekompozycji na składowe automatowe z wykorzystaniem algorytmów kolorowania sieci Petriego. Każda składowa implementowana jest niezależnie w oddzielnym układzie FPGA. Aby umożliwić komunikację pomiędzy poszczególnymi składowymi zastosowano architekturę globalnie asynchroniczną lokalnie synchroniczną (GALS). Każda podsieć synchro-nizowana jest lokalnym sygnałem zegarowym. Komunikacja pomiędzy poszczególnymi podsieciami zrealizowana jest asynchronicznie z wykorzystaniem dodatkowych sygnałów.