Diseñar circuitos digitales complejos, con algún microprocesador integrado junto a periféricos y módulos específicos, no es cuestión meramente de herramientas informáticas potentes. Tampoco las técnicas tradicionales ni tiempos de desarrollo intensivos son suficientes. Estrategias nuevas, las cuales inciden más en la metodología que en los recursos materiales, permiten explotar tecnologías que ofrecen más de 100.000 puertas lógicas por milímetro cuadrado. Entre ellas: abstracción –o diseño descendente–, exploración de arquitecturas, integración de núcleos prediseñados, diseño basado en plataformas y codiseño físico-lógico. Ahora bien, dentro del proceso de creación de un sistema complejo, la verificación merece una atención especial. No en vano, consume la mayor parte de los recursos, humanos e informáticos, por lo que se erige en punto crítico.

En el área de los ferrocarriles, la Electrónica tiene cada vez más relevancia frente a la Mecánica. Sin embargo, los suministradores, la diversidad y la literatura científica relativos a sistemas electrónicos para trenes son escasos. La norma “Red de Comunicaciones en Trenes” (TCN, “Train Communication Network”) define por completo todas las capas de una red de área local para interconectar tanto los equipos dentro de los coches de un tren como todos estos entre sí. Es la respuesta europea a las demandas sobre telecomunicaciones recibidas de fabricantes y operadores ferroviarios.

En esta tesis se han aplicado varias de las nuevas técnicas de diseño y verificación electrónicos al objeto de generar dispositivos TCN. En concreto, un nodo maestro para el Bus Multifunción de Vehículo (MVB, “Multifunction Vehicle Bus”) ha sido desarrollado siguiendo una metodología de codiseño, con ciertas innovaciones. El concepto de “familia de dispositivos progresivos” ha sido fundamental para determinar qué módulos constituyen el diseño funcional. A continuación, dicha arquitectura ha sido descrita en el lenguaje SystemC. De esta manera, cada bloque podía materializarse, indistintamente, en una rutina del microprocesador o en un periférico específico. Finalmente, el algoritmo de Lee, Hsiung y Chen ha guiado la partición físico-lógica.

Por otra parte, se ha creado un banco de pruebas específico, dirigido a verificar dispositivos del Bus Multifunción de Vehículo (MVB, Multifunction Vehicle Bus). Basado en una herramienta comercial, permite llevar a cabo simulaciones eficientes, configuradas mediante una interfaz de usuario. Los circuitos a prueba deben estar descritos en VHDL; también parte del modelo del entorno. No obstante, en este último, las tareas más complejas han sido programadas en C.