利用基于SystemC/TLM的方法學(xué)進(jìn)行IP開發(fā)和FPGA建模

* 更加注重?cái)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)移的功能-即轉(zhuǎn)移的是什么數(shù)據(jù)，從那里來，到那里去

* 不太關(guān)注實(shí)際的實(shí)現(xiàn)-即不太關(guān)注數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移所用的實(shí)際協(xié)議

該方案使得系統(tǒng)設(shè)計(jì)師的實(shí)驗(yàn)變得更加容易，例如，可以利用不同的總線架構(gòu)(所有都支持公共的抽象接口)，不一定需要對(duì)與任意總線進(jìn)行交互的模型進(jìn)行重新編碼，只要這些模型能夠通過公用接口與總線進(jìn)行交互即可。

在我們的方法中，起始點(diǎn)是對(duì)整個(gè)功能系統(tǒng)平臺(tái)進(jìn)行建模。這是利用SystemC并通過sc fifo接口實(shí)現(xiàn)的。為了描述通信接口間的數(shù)據(jù)流，采用了各種架構(gòu)。這些架構(gòu)基本上都是協(xié)議需要遵守的參數(shù)和幀格式信息。圍繞IP創(chuàng)建了一個(gè)測(cè)試環(huán)境，環(huán)境中開發(fā)了測(cè)試平臺(tái)，來傳輸分別來自兩側(cè)的輸入，即發(fā)送和接收。在這兩種范例中，利用這種配置產(chǎn)生了預(yù)期的結(jié)果或參考。在抽象層，與平臺(tái)一起使用來進(jìn)行修改，快速并有效地做試驗(yàn)時(shí)將變得很容易，不過精度會(huì)降低一些。

圖中所示為用于開發(fā)中下一級(jí)輸入的配置平臺(tái)。這里的核心思想是確定系統(tǒng)的瓶頸并執(zhí)行軟硬件劃分。該方案在進(jìn)行軟硬件劃分方面是有效并安全的，因?yàn)槠脚_(tái)提供能夠用來識(shí)別出整個(gè)系統(tǒng)瓶頸的原始統(tǒng)計(jì)信息。該階段中，實(shí)現(xiàn)了IP的功能模型，使其具備了具體的接口，并嵌入了功能性。而在軟硬件劃分階段將對(duì)該方法學(xué)中所用的方案進(jìn)行具體化。附加到該平臺(tái)上的另一個(gè)是DMA-PL080的TLM模型，下一步是用MAC HW RTL替代整個(gè)MAC HW SystemC功能模型，如圖2所示。整個(gè)周邊環(huán)境是一樣的，因此測(cè)試注入與其他步驟中的注入一樣。與之前環(huán)境的變化是采用了負(fù)責(zé)到信號(hào)變換的事務(wù)處理適配器。由于該系統(tǒng)基于ARM，適配器的書寫必須遵從信號(hào)級(jí)AHB總線接口。實(shí)際上，該平臺(tái)將相同的環(huán)境表征為現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，不過與此同時(shí)，開始面對(duì)仿真性能方面的問題。顯然，我們還不能用該配置來執(zhí)行廣泛的調(diào)試/驗(yàn)證，不過可以運(yùn)行簡(jiǎn)單的測(cè)試(具有較短的仿真時(shí)間)。

圖2：從SystemC MAC HW向VHDL RTL MAC HW適配器的轉(zhuǎn)換。

由于在當(dāng)前仿真環(huán)境中發(fā)現(xiàn)瓶頸，我們對(duì)基于硬件模擬XTREME服務(wù)器的平臺(tái)進(jìn)行評(píng)估，該平臺(tái)基本提供了硬件所需的FPGA塊，并提供了軟件與整個(gè)環(huán)境的無縫集成?；赬TREME服務(wù)器中早期平臺(tái)的移植只需要很少工作量，并且相對(duì)于基于ncsim的仿真環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了5倍的仿真速度。很顯然，這使得我們能夠調(diào)試并執(zhí)行VHDL RTL設(shè)計(jì)的驗(yàn)證，否則將會(huì)浪費(fèi)過多時(shí)間。同時(shí)，基于Xtreme服務(wù)器的平臺(tái)還提供了同等調(diào)試能力。