Generazione di codice HDL compatibile con lo spazio per un processore di comunicazioni satellitari UHF presso Thales Alenia Space

I modelli verificati possono essere riutilizzati per progetti futuri

“Abbiamo utilizzato Simulink® in altri progetti e abbiamo potuto riutilizzare molti dei modelli del progetto UHF. Creare una libreria di modelli configurabili e adatti ad applicazioni spaziali, e riutilizzarli, è molto semplice.”

Risultati chiave

  • La progettazione Model-Based ha permesso di ridurre i tempi di immissione sul mercato e di consegnare prodotti conformi agli standard in tempi dimezzati rispetto a quando il codice viene scritto a mano
  • L’utilizzo della progettazione Model-Based ha ridotto e agevolato le iterazioni necessarie tra ingegneri che si occupano di algoritmi e di FPGA, con una conseguente semplificazione del workflow e delle attività di convalida
  • L’indipendenza dal target dei modelli verificati ha consentito di riutilizzare le varie piattaforme, così da non dover riscrivere il codice e da poter risparmiare il tempo dedicato al controllo degli standard
Rappresentazione artistica del processore UHF nella scocca in cui verrà mandato nello spazio, con la Luna sullo sfondo. Sulla parte superiore si vedono diversi socket di interfaccia.

Processore UHF nella scocca in cui verrà mandato nello spazio.

L’esigenza di accelerare la realizzazione dei prodotti ha reso sempre meno funzionale l’uso del codice scritto a mano per FPGA complessi tolleranti alle radiazioni per le applicazioni spaziali. Nell’ambito dello sviluppo di un processore di comunicazioni UHF, Thales Alenia Space, azienda con 40 anni di esperienza nelle apparecchiature spaziali, ha adottato la progettazione Model-Based con generazione di codice per affrontare questa sfida.

Prima di tutto il team ha allineato la progettazione Model-Based ai suoi processi interni di conformità agli standard del settore spaziale, creando una serie di pratiche per lo sviluppo di applicazioni conformi al settore. Gli ingegneri che si occupano di algoritmi e di FPGA, insieme, hanno identificato gli standard di modellazione che riflettevano la qualità dei modelli e influenzavano il processo di generazione del codice per poi configurare dei controlli per tali standard con Simulink Check™. Questi, poi, potevano essere eseguiti in automatico dagli esperti di algoritmi, mentre gli ingegneri di FPGA potevano concentrarsi sul resto del sistema. Il codice generato è facilmente leggibile e viene generato sempre nello stesso modo. Oltre a ciò, qualsiasi parte del codice e i suoi elementi corrispondenti nel modello sono tracciabili l’uno sull’altro in modalità bidirezionale.

Il team di Thales Alenia ha successivamente testato il modello sul test bench dell’attrezzatura di un cliente e in quell’occasione l’FPGA si è comportato proprio come previsto. L’approccio adottato ha facilitato la verifica della conformità agli standard, in quanto i report generati da HDL Coder™ e Simulink Check fungono da prove. Il workflow ha inoltre ridotto il numero di iterazioni tra i progettisti di FPGA e di algoritmi.

Con la progettazione Model-Based, Thales Alenia Space ha tagliato i tempi di sviluppo del 50% rispetto alla scrittura a mano del codice. In più, poiché i modelli verificati sono indipendenti dal target, il team ha potuto riutilizzarli per progetti diversi.