基于ARM的IEEE802.11bMAC層協(xié)議IP核設(shè)計

2 SDL及軟件開發(fā)平臺

SDL是一種層次化的描述語言，采用結(jié)構(gòu)化和自頂向下的設(shè)計原則，把系統(tǒng)規(guī)范分為系統(tǒng)、塊、子塊、進程、服務和過程幾個層次進行描述。系統(tǒng)、塊和子塊是靜態(tài)描述，用于描述系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；進程、服務和過程是動態(tài)描述，用于描述系統(tǒng)的行為。SDL的理論模型是通信擴展有限狀態(tài)機，每個進程都是一個通信擴展有限狀態(tài)機。

SDL與常用的高級語音有很好的接口，如可以從SDL描述的系統(tǒng)規(guī)范直接導出C、CHILL甚至VHDL語言，以嵌入式系統(tǒng)和軟硬件混合系統(tǒng)實現(xiàn)；在進行規(guī)范定義時，SDL又允許嵌入高級語言，如C/C++語音、義等。因而可以在多個層次上對系統(tǒng)進行準確的規(guī)范和描述。因為SDL的上述特性，目前已被越來越多地用于協(xié)議軟件的開發(fā)實現(xiàn)。

本文選用Telelogic公司的SDT4.3和ARM公司的ADS1.2作為主要的軟件開發(fā)工具。使用SDT進行協(xié)議軟件的開發(fā)步驟如圖2所示。

在系統(tǒng)行為定義階段，要特別注意代碼生成器對SDL設(shè)計的結(jié)束，例如對于C advanced生成器不支持信道子結(jié)構(gòu)、信號細化等；對于C micro生成器不支持連續(xù)信號、服務、優(yōu)先輸入/輸出等。在系統(tǒng)行為分析仿真調(diào)試階段，使用C basic/C advanced代碼生成器產(chǎn)生系統(tǒng)代碼，與SDT提供的仿真內(nèi)核一起編譯連接，得到系統(tǒng)行為的仿真醋，然后可以使用text、SDL、MSC等多種跟蹤方式進行仿真調(diào)試。在系統(tǒng)行為驗證時，使用相同的代碼只不編譯連接時加入SDT提供的驗證內(nèi)核，可得到系統(tǒng)行為的驗證模型，可以使用自動狀態(tài)空間遍歷、覆蓋率分析等方式進行系統(tǒng)行為的驗證。仿真和驗證都無環(huán)境函數(shù)，由仿真器和驗證器充當系統(tǒng)的環(huán)境，產(chǎn)生和接收與系統(tǒng)交互的信號。在系統(tǒng)行為經(jīng)仿真驗證正確后，可以應用C advanced/C Micro生成器產(chǎn)生面向應用的系統(tǒng)代碼和環(huán)境函數(shù)。

應用SDT生成的代碼經(jīng)過適當修改和處理后可以輸入ARM開發(fā)工具ADS，進行嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)，其方法和設(shè)計流程詳見后。

3 系統(tǒng)軟件的設(shè)計和開發(fā)

系統(tǒng)的軟件設(shè)計主要分為三部分：協(xié)議軟件、驅(qū)動軟件和接口軟件。其中協(xié)議軟件部分主要用于實現(xiàn)IEEE 802.11bMAC層協(xié)議定義的各種服務（如授權(quán)、關(guān)聯(lián)等）和算法（如DCF、PCF、時鐘同步算法等）。這一部分軟件采用圖2所示的設(shè)計流程，完全使用形式描述語言SDL進行設(shè)計實現(xiàn)，并使用SDT的代碼生成器將SDL的系統(tǒng)描述換成面向應用的C/C++代碼。驅(qū)動軟件部分主要用于實現(xiàn)對硬件設(shè)備的驅(qū)動功能。如PCMCIA接口驅(qū)動，這一部分軟件用C/C++語言進行設(shè)計實現(xiàn)。接口軟件部分主要完成SDL轉(zhuǎn)換出的系統(tǒng)代碼與RTOS及硬件平臺的接口功能。這一部分軟件借用于代碼生成器產(chǎn)生的環(huán)境函數(shù)，用C/C++語言設(shè)計實現(xiàn)。軟件部分的層次結(jié)構(gòu)如圖3所示。

4 與ADS接口及軟件后端開發(fā)

從SDL轉(zhuǎn)化出C/C++代碼后，可使用ARM的開發(fā)工具ADS進行后續(xù)的軟件開發(fā)。其與SDT工具的接口及開發(fā)流程如圖4所示。