基于AMBA架构的SoC系统事务级建模

2010-11-24 16:52:12来源: 电子发烧友

  1.引言

  随着集成电路制造技术的发展,VLSI 已经进入了SoC(System-on-Chip )片上系统时代。对于复杂的片上系统而言,系统验证占整个设计时间的60%-70%,其中涉及到软件与硬件的协同工作等等。传统的系统验证在RTL 级进行,RTL 提供更精确接近实现的同时,也加长了验证时间以及此时发现问题再修改带来的成本增加,所以非常有必要地在尽可能早地进行有效的系统验证。

  SystemC 作为一种系统描述语言应运而生,它支持从系统级到门级的描述,解决了传统片上系统设计方法中不同级别使用不同描述语言带来的过渡问题,而其事务级(Transaction-Level,TL)建模仿真方法可以在早期有效地进行系统验证,同时速度较RTL 级仿真更快。

  目前,事务级建模得到广泛的使用和认同,Synopsys 公司现已提供关于AMBA 架构的事务级模型,以供进行由AMBA 架构组成的SoC 系统的事务级建模仿真所用。

  2.SystemC 事务级建模

  SystemC 由C++衍生而来,在C++基础上添加硬件扩展库和仿真库构成,从而使SystemC 可以建模不同抽象级别的包括软件和硬件的复杂电子系统,既可以描述纯功能模型和系统体系结构,也可以描述软硬件的具体实现。

  在使用SystemC 进行高层次建模时,引出一个新的概念——TLM(Transaction-Level Model )事务级模型,该建模方法创建一可执行平台模型,对系统进行仿真,但其不仅仅是功能级描述,仿真也具有一定时序。

  事务级模型建模因不考虑很多底层细节,所以进行建模时间短,并且可以将重点放在如何通信,而不是通信在更底层如何实现;事务级建模可以使用事件驱动,由一事件可以驱动一系列行为,因此建模可以在早期进行。所以,SystemC 事务级模型具有建模效率高和仿真速度快的优点。另外,SystemC 事务级建模作为高层次建模方法,还具有如下特点:

  –模型之间依靠时钟和(动态)事件同步;

  –模型内部是周期精确的;

  –模块pin 没有明确进行建模实现,但可通过适配器外部实现;

  –模块之间通过端口(port)和层次化通道(hierarchy channel )进行通信。

  上述特点描述中,端口(port)和层次化通道(hierarchy channel )概念为SystemC 事务级建模引入的新概念:

  . 接口(inteRFace):定义一组方法来实现设计目标,但不实现这些方法;

  . 通道(channel): 实现接口定义的方法;根据通道内部所实现方法的情况,又分为基本 通道和层次化通道;基本通道中没有可见的结构,不包括进程,也不能直接访问其他的基本通道;层次化通道则包括模块、进程等,可以直接访问其他的通道;

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关键字:SoC  AMBA  SystemC  事务级模型

编辑:小甘 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/FPGA/2010/1124/article_1453.html
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北京航空航天大学教授,国内最早从事复杂数字逻辑和嵌入式系统设计的专家。

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