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

系統中軟硬件劃分決策是最為重要的一個(gè)方面。之所以硬件/軟件劃分變得如此關(guān)鍵，是因為如下一些因素，如系統的實(shí)時(shí)處理需求，應用軟件的存儲限制以及其他因素。許多時(shí)候，設計開(kāi)發(fā)階段一些決策依賴(lài)于直覺(jué)判斷或者先前的經(jīng)驗。但當某些事情發(fā)生錯誤時(shí)這將蘊含一個(gè)風(fēng)險。隨著(zhù)系統復雜度以及流片成本的增加，這種決策方法可能會(huì )鑄成大錯。強調需要一種有助于實(shí)現更好軟硬件劃分決策的方法學(xué)具有許多原因。

在UWB MAC系統開(kāi)發(fā)范例中，具有很多必須很好遵守的時(shí)間約束，這是因為應用層完全依賴(lài)于空中――即來(lái)自射頻天線(xiàn)的全局廣播定時(shí)。實(shí)現決策的方案建立在我們從具體的系統級平臺的執行中所獲取的經(jīng)驗。我們能夠分析流水線(xiàn)數據通道中的數據流，能夠有效地發(fā)現它們是否將對系統構成任何瓶頸。通常，當系統中的數據流發(fā)送時(shí)，數據幀必須從MAC發(fā)送到PHY，而對于接收，所產(chǎn)生的數據幀則從PHY到MAC，并存入到存儲器中由軟件進(jìn)行進(jìn)一步的分析。在仿真場(chǎng)景分析過(guò)程中，能夠識別出是否需要在硬件中進(jìn)行一些協(xié)議解析以采取及時(shí)的措施。

圖3：系統中著(zhù)重硬件支持需求的應用場(chǎng)景。

圖3中詳細給出了一個(gè)決策范例。根據協(xié)議的需求，接收數據中有一個(gè)控制包，它通知下次發(fā)送事件的通用定時(shí)，即何時(shí)發(fā)送下一個(gè)數據包?？紤]到MAC硬件是一個(gè)典型的數據通道，并將控制幀傳送到存儲器中，軟件對控制幀進(jìn)行處理并決定打開(kāi)發(fā)送窗口。在發(fā)送窗口打開(kāi)出現問(wèn)題時(shí)，用這種方案就能發(fā)現瓶頸。系統平臺結果被用來(lái)確認這一理解，于是能夠做出更好決策來(lái)實(shí)現效率更高的系統。圖3中的另一個(gè)場(chǎng)景顯示了軟硬件劃分后的結果。

第一個(gè)范例中，當軟件處理控制幀時(shí)，全局定時(shí)如下：

窗口編程時(shí)間=T+t RP +tPM+tintr+tsw_lat>T+texp，故在系統中，SW沒(méi)有對及時(shí)打開(kāi)發(fā)送窗口的指令進(jìn)行編程。