基于RTL綜合策略的狀態(tài)機優(yōu)化方案

　　圖2　基于DC Ultra的有限狀態(tài)機自動優(yōu)化流程

　　2.2　基于DC2Expert的手動優(yōu)化策略

　　當(dāng)輸入設(shè)計文件不是以HDL描述的，或者DC不能從HDL文件中自動識別出狀態(tài)機時，就要采用手動優(yōu)化策略。

　　圖3為手動優(yōu)化策略的基本流程，其中展示了使用的命令、描述狀態(tài)機的狀態(tài)表和網(wǎng)表之間的關(guān)系。

　　圖3　FSM 手機優(yōu)化命令算法

　　從圖3中可以看出，手動優(yōu)化包括網(wǎng)表生成、狀態(tài)表提取、基于狀態(tài)表的優(yōu)化和網(wǎng)表映射4 個階段。Compile命令基于輸入的HDL 文件生成網(wǎng)表， Extract命令基于網(wǎng)表生成狀態(tài)表， Compile命令再基于狀態(tài)機優(yōu)化的狀態(tài)表生成映射的網(wǎng)表?？蛇x命令reduce_fsm和minimize_fsm基于狀態(tài)表操作， reduce _fsm試圖降低狀態(tài)機相關(guān)的組合邏輯的復(fù)雜度， minimize_fsm則試圖減少狀態(tài)數(shù)目。

　　手動優(yōu)化包含如下步驟：

　?。╞）將設(shè)計讀入DC。

　　如果設(shè)計不是以狀態(tài)表格式給出的，按如下步驟提取狀態(tài)表：

　　運行comp ile2map_effort low得到一個輸入文件的網(wǎng)表;

　　根據(jù)需要使用set_fsm_state_vector指定狀態(tài)向量;

　　使用group2fsm 將狀態(tài)機邏輯劃分到一個單獨的模塊，并將該模塊設(shè)為當(dāng)前設(shè)計;

　　使用set_fsm_encoding分派狀態(tài)機狀態(tài);

　　使用extract從設(shè)計中提取狀態(tài)機邏輯;

　　根據(jù)需要使用reduce_fsm降低狀態(tài)機相關(guān)的組合邏輯的復(fù)雜度;

　　根據(jù)需要使用minimize_fsm，則試圖減少狀態(tài)數(shù)目;使用minimize_fsm，則試圖減少狀態(tài)數(shù)目。

　　c） 根據(jù)需要選用適當(dāng)?shù)拿?，修改基于狀態(tài)表的狀態(tài)機的屬性，如狀態(tài)向量、狀態(tài)編碼、編碼風(fēng)格等。

　　d） 指定電路級約束條件和屬性。

　　e） 編譯整個設(shè)計。

　　圖4是提取狀態(tài)機的流程。

　　圖5是基于狀態(tài)表的優(yōu)化流程。

　　3　應(yīng)注意的問題

　　并非所有的有限狀態(tài)機都可以使用本文所介紹的優(yōu)化策略，原始的設(shè)計文件應(yīng)該滿足下列條件：

　　a） 所有的端口應(yīng)該僅為輸入或者輸出端口，不支持輸入輸出端口。

　　b） 當(dāng)一個模塊中有多個狀態(tài)機時，每次編譯時只能提取出1個狀態(tài)機，而提取哪個狀態(tài)機是隨機的，所以推薦每個模塊僅包含1個有限狀態(tài)機。

　　c） 狀態(tài)機只能包含1個時鐘。

　　4　結(jié)束語

　　采用本文介紹的優(yōu)化策略，在不改變源代碼的前提下，較之標(biāo)準(zhǔn)編譯過程可以有效地提高狀態(tài)機的性能。但因為在優(yōu)化過程中特別是手動優(yōu)化過程中對狀態(tài)重新進(jìn)行了編碼，如果新的編碼與原來的編碼不一致，會導(dǎo)致邏輯錯誤，所以在使用這一策略時還要輔以其他手段進(jìn)行邏輯驗證。