基于A(yíng)RM的IEEE802.11bMAC層協(xié)議IP核設計

2 SDL及軟件開(kāi)發(fā)平臺

SDL是一種層次化的描述語(yǔ)言，采用結構化和自頂向下的設計原則，把系統規范分為系統、塊、子塊、進(jìn)程、服務(wù)和過(guò)程幾個(gè)層次進(jìn)行描述。系統、塊和子塊是靜態(tài)描述，用于描述系統的結構；進(jìn)程、服務(wù)和過(guò)程是動(dòng)態(tài)描述，用于描述系統的行為。SDL的理論模型是通信擴展有限狀態(tài)機，每個(gè)進(jìn)程都是一個(gè)通信擴展有限狀態(tài)機。

SDL與常用的高級語(yǔ)音有很好的接口，如可以從SDL描述的系統規范直接導出C、CHILL甚至VHDL語(yǔ)言，以嵌入式系統和軟硬件混合系統實(shí)現；在進(jìn)行規范定義時(shí)，SDL又允許嵌入高級語(yǔ)言，如C/C++語(yǔ)音、義等。因而可以在多個(gè)層次上對系統進(jìn)行準確的規范和描述。因為SDL的上述特性，目前已被越來(lái)越多地用于協(xié)議軟件的開(kāi)發(fā)實(shí)現。

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(kāi)發(fā)工具。使用SDT進(jìn)行協(xié)議軟件的開(kāi)發(fā)步驟如圖2所示。

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

應用SDT生成的代碼經(jīng)過(guò)適當修改和處理后可以輸入ARM開(kāi)發(fā)工具ADS，進(jìn)行嵌入式系統的開(kāi)發(fā)，其方法和設計流程詳見(jiàn)后。

3 系統軟件的設計和開(kāi)發(fā)

系統的軟件設計主要分為三部分：協(xié)議軟件、驅動(dòng)軟件和接口軟件。其中協(xié)議軟件部分主要用于實(shí)現IEEE 802.11bMAC層協(xié)議定義的各種服務(wù)（如授權、關(guān)聯(lián)等）和算法（如DCF、PCF、時(shí)鐘同步算法等）。這一部分軟件采用圖2所示的設計流程，完全使用形式描述語(yǔ)言SDL進(jìn)行設計實(shí)現，并使用SDT的代碼生成器將SDL的系統描述換成面向應用的C/C++代碼。驅動(dòng)軟件部分主要用于實(shí)現對硬件設備的驅動(dòng)功能。如PCMCIA接口驅動(dòng)，這一部分軟件用C/C++語(yǔ)言進(jìn)行設計實(shí)現。接口軟件部分主要完成SDL轉換出的系統代碼與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，用C/C++語(yǔ)言設計實(shí)現。軟件部分的層次結構如圖3所示。

4 與ADS接口及軟件后端開(kāi)發(fā)

從SDL轉化出C/C++代碼后，可使用ARM的開(kāi)發(fā)工具ADS進(jìn)行后續的軟件開(kāi)發(fā)。其與SDT工具的接口及開(kāi)發(fā)流程如圖4所示。