SystemC到HDL的研究探讨

如今,用SystemC进行硬件设计和建模已成为一种趋势。但是,VHDL和Verilog是被公认的业界标准,因此,有时就不可避免要将SystemC转换成VHDL或Verilog。本文介绍了几种比较典型的免费翻译工具,简要阐述了各自的特性并作了一个比较。如果进行较大的设计研究,选择SystemCrafter SC和Agility Compiler比较理想。

基于SystemC的事务级AMBA总线模型的设计与实现

针对目前SoC设计中的时间瓶颈,根据系统建模语言SystemC对SoC进行事务级建模的方法,提出并实现了采用该方法构建基于AMBA规范的SoC片内总线模型的方案.模型采用了SystemC2.0的接口、端口和通道的概念,这使模型具有很好的开放性和可扩展性.模型各部分间的通信通过调用各接口内定义的函数来进行,模型运行时只使用SystemC自带的轻量级仿真内核.实验结果表明:本总线模型完全符合AMBA2.0规范,可以有效克服目前SoC软硬件协同设计中的时间瓶颈.

数字专用集成电路设计中的SystemC建模验证方法

针对当前数字专用集成电路设计中的验证瓶颈,提出了一种基于SystemC电路行为建模与测试控制技术的专用集成电路验证方法,并应用到网络调度芯片的具体验证实验中.实验数据表明:由于采用软件建模与控制技术,该方法在缩短验证周期、提高验证可靠性、精确判断验证程度以及有效集成各类验证环境等方面均明显优于传统RTL验证方法.

基于SystemC的SoC行为级软硬件协同设计

针对目前SoC设计中存在的软硬件协同验证的时间瓶颈问题,提出了一种使用系统建模语言SystemC对SoC进行总线周期精确行为级建模的方法,采用该方法构建SoC芯片总线周期精确行为级模型进行前期验证。该模型基于32位RISC构建,并可配置其它硬件模块。实验结果表明:模型完全仿真实际硬件电路,所有的接口信号在系统时钟的任一时刻被监测和分析,很大程度地提高了仿真速度,并且可以在前期作系统的软硬件协同仿真和验证,有效地缩短了目前SoC芯片设计中在RTL级作软硬件协同仿真验证时的时间开销。

利用SystemC实现多核系统的快速建模

在多核系统设计中,传统的Verilog/VHDL等语言由于仿真速度慢的缺点,不适合多核处理器建模.为实现快速建模,文中利用SystemC对多核处理器进行建模,并且给出了处理器、共享存储区、信号量、邮箱、自旋锁等模块的建模方法.通过详细的性能分析,寻找系统的性能瓶颈并改进设计.在此基础上,采用手动翻译的方法,实现了可综合的Verilog多核处理器模型.仿真结果显示,SystemC模型相对于Verilog模型可以使仿真速度提高约15倍,并且建模简单,周期级的仿真精确性较高.

基于SystemC的片上系统设计

文章提出了基于SystemC的片上系统设计方法。本设计方法引入SystemC,消除了一直存在于系统级设计和硬件设计之间的语言隔阂,基于SystemC进行的系统功能定义能够方便有效地映射为硬件实现部分和软件实现部分,大大地提高了SOC时代集成电路设计效率。

嵌入式系统虚拟原型平台的SystemC实现

提出一个基于SystemC的可配置嵌入式系统快速虚拟原型平台 ,它具有典型的片上系统结构 ,支持多层总线架构 作为SystemC事务处理级模型 ,该平台支持快速仿真和通信细化 将此平台应用于IEEE 80 2 11媒体访问控制器的设计 。

基于UML&SystemC的GPU几何管线光栅化硬件建模

架构与算法是决定GPU性能的重要因素,需要尽可能早地对其进行评估和验证。提出基于统一建模语言(Unified Modeling Language, UML)的模型,详述了针对GPU几何管线架构和线图元光栅化算法建模的过程及方法,并采用SystemC语言实现了事务级建模(Transaction-level Modeling,TLM)模型和仿真。验证了架构和算法的正确性以及模型的有效性和可行性,为RTL设计提供了参考依据。

基于SystemC的时钟周期精确交易级建模及通信细化

交易级建模通过提高建模抽象层次,加快了系统建模和仿真的速度。针对AMBA AHB协议,采用Sys-temC语言,进行了交易级建模及通信细化。结果表明,由于抽象层次部分结合了BCA(bus cycle-accurate)级描述,使得到的交易级模型包含了更多时间/协议信息,同时保留了速度优势,有利于前期验证和系统开发。而之后进行的通信细化,将抽象通道转化为模块实体和端口,对于最终RTL级实现具有重要意义。

Verilog HDL与SystemC的语法等效性

针对电子系统设计中使用不同语言制约设计效率的问题,研究了SystemC2.0与VerilogHDL的语法在基本语法结构、时间模型、等待和事件模型、调度模型等方面的等效性,得出如下结论:对于门级以上级别的描述,所有的VerilogHDL的描述总可以在SystemC中找到对应描述;开发EDA设计工具,实现从VerilogHDL描述的知识产权自动转换到SystemC描述是可行的.

基于SystemC的可重构阵列处理器模型

基于可重构技术以及SystemC的体系结构建模特点,构建一种基于SystemC的可重构阵列处理器模型。采用模块化的SystemC系统模型分别对指令传输模块、处理元模块以及邻接互连模块建模,构成32×32的可重构阵列处理器。通过指令传输模块实现局部和非局部两种单指令多数据模式的快速切换,使用邻接互连模块完成处理元间的通信。对建立的模型进行仿真验证,同时将高效视频编解码标准中视频算法映射到该模型上。仿真结果表明,该模型搭建正确,能够实现视频编解码标准中视频算法的并行化映射。

基于SystemC和POOSL的语音识别系统的系统级建模与性能分析的对比

根据复杂嵌入式系统的系统级建模的需要,提出了一套复杂嵌入式系统的系统级设计流程和建模方法。该方法主要包括了层次化建模方法、Top-Down建模方法、面向对象建模技术和Y-Chart建模方法,并采用提出的系统级建模方法,分别使用SystemC语言和POOSL语言成功地对语音识别系统进行了建模;通过模型的仿真进行了性能分析,并对分别得到的性能分析结果进行了对比,两种语言的系统延迟时间与CPU占用率的性能分析结果基本一致,为建模人员进行复杂嵌入式系统的系统级建模和性能分析提供了指导与参考。

基于SystemC的可配置多通道DMA控制器的设计与实现

随着集成电路技术的快速发展,处理器的速度越来越快,存储器的性能越来越好,单芯片上集成的功能部件越来越多,但是处理器跟存储器之间以及存储器跟外设之间的瓶颈却越来越严重。直接存储器存取(Direct Memory Access,DMA)方式是大多数处理器中普遍采用的提高数据传输速率的方法之一。在分析了多种高性能处理器中DMA控制器工作原理的基础上,采用系统级设计语言SystemC,设计并实现了一个多功能的可配置多通道DMA控制器。

基于SystemC的支持异源通信实体的NoC仿真架构

片上网络为具有多个处理单元的高速并行片上系统提供一种结构化的片上通信与互连的方法。当前丰富多样的通信实体的选择、建模和仿真,对于精确评估和优化片上网络的整体性能非常重要。本文提出了一种基于SystemC的片上网络仿真和评估构架,以结构化、自动化的方式,支持基于当前通信实体的N o C仿真和设计流程。

SystemC建模在多核处理器设计中的应用

"同芯Ⅳ"是中国科学院微电子研究所通信与多媒体SOC实验室设计的一款多核异构处理器。本文将电子系统级(Electronic System Level,ESL)设计方法成功应用于该处理器SOC设计,通过SystemC对系统关键单元MIPS处理器建模,利用Visual Studio和Modelsim等工具进行软硬件协同设计、验证。实践证明利用SystemC模型进行软硬件协同设计有效提高了开发并行度,缩短开发周期,为验证和性能优化提供了详尽的参考数据,简化了调试。

集成ISS的SystemC内核的协同验证环境设计

文章通过对Summit设计公司的VisualEliteESC中使用的多语言协同验证工具V-CPU的分析,介绍了传统的协同验证方法的构造思想。在此基础上,应用SystemC建模语言作为统一的硬软件建模工具,通过GDB调试工具,设计了集成ISS的SystemC内核的协同验证环境的构造方法。

基于SystemC描述的嵌入式系统的自动化验证

基于SystemC的嵌入式系统描述 ,提出了一种全新的自动化验证方法 .该方法采用面向方面编程技术、分离和封装测试代码 ,结合自动化测试框架 ,完成对系统的自动化验证 .此验证方法对被测系统无扰动 ,能适应测试要求的灵活变化 ,对嵌入式系统模型可自动、重复地测试 ,能够满足系统级模型快速验证和评估的要求 .

一种异构多核片上系统的SystemC系统级综合方法

针对传统集成电路综合方法的不足,提出了一种异构多核片上系统的SystemC系统级综合方法。阐述了系统级综合的SystemC非定时设计输入模型,给出了多核控制器做复杂控制和算法IP做运算加速的目标片上系统架构及综合流程。在此基础上开发了SystemC系统级综合集成开发环境,并进行了通信处理异构多核片上系统的设计和实现。实验结果表明,该方法有效地提高了软硬件混合片上系统的设计效率,缩短了研制周期。

一种基于SystemC的Job Shop调度问题建模方法

考虑SystemC解决大规模集成电路硬件建模问题的优势,运用事件驱动下进程交互仿真策略,提出了一种基于SystemC仿真平台的生产调度问题建模方法,并将该方法应用于求解经典的Job Shop调度问题。仿真实例表明基于SystemC的仿真建模方法对于求解Job Shop调度问题可以达到令人满意的效果,从而验证该方法应用于实际生产调度问题建模的可行性。

基于SystemC的嵌入式系统软硬件协同设计

提出了一种基于SystemC的嵌入式系统软硬件协同设计方法。SystemC是OSCI(OpenSystemCIni tiative)组织制定和维护的一种开放源代码的C + +建模平台 ,提供支持硬件建模和仿真的C + +类库及相应的仿真内核。通过SystemC的支持 ,该方法在整个嵌入式系统设计流程内使用C + +语言来统一描述硬件和软件 ,实现软硬件的协同设计和仿真。该方法同传统的设计方法相比更加灵活和有效。