电子系统级设计论文

电子系统级设计论文内容摘要：

gnWare coreAssembler SoC 的集成和综合流程，并且可以从 coreAssembler 或 Mentor Graphics 公司的 Platform Express 中启动 ARM PL300 AXI 可配置互联生成器，来生成 AXI 总线系统。 （ 4）方便的架构设计 ESL 架构设计能完成功能到运算引擎的映射。 这里的引擎指的是那些可编程的目标 —— 如处理器、可配置的 DSP 协处理器，或者是特殊的硬件模块如 UART外设、互连系统和存储器结构。 这是系统设计的开始环节，从行为上划分 系统，验证各种配置选择的可行性及优化程度。 ESL 工具对于开发可配置结构体系是非常关键的。 它使系统结构从抽象的行为级很容易地映射到具体的硬件设计，从而方便决定哪些模块可以被复用，哪些新模块需要设计。 还能提供必要信息指导最优化的通讯、调度和仲裁机制。 （ 5）快速测试和验证 由于 ESL 设计中的抽象级别明显高于 RTL 设计抽象级别， ESL 设计中可以做到描述模块内的电路状态、精确到纳秒的转换以及精确到位的总线行为。 相比使用 RTL，使用周期精确的事务级模型将使硬件验证和硬件 /软件协同验证速度快 1000 倍或者更多。 这种方法 不仅可产生用于验证系统行为，它还支持与较低抽象级别的 RTL 模型的协同仿真。 如果 ESL 设计抽象级别被当作一个测试台的话，当下游的 RTL 实现模块可用时，它们便可在这个测试台上进行验证。 系统级的 HW/SW 协同验证要优于 C/RTL 实现级的 HW/SW 协同验证。 因为在系统级的验证可以在较早的展开，而不必等到底层的实现完成后才开始。 在底层实现没有开始前的协同验证可以及时修改体系结构或软硬件划分中的不合理因素。 越高层次上的验证，可以越大程度上减少修改设计带来的损失。 设计方法 ESL 作为一种先进的设计方法学，能 够用于硬件的功能建模与体系结构的探察，给硬件架构设计人员提供准确可靠的设计依据，因此在本章的内容里将将详细介绍 ESL 设计的基本流程与 ESL 的核心方法 — 利用 SystemC 实现事务级建模的基本理念。 首先要指出的是在设计的哪个阶段使用 ESL 设计方法和 ESL 设计工具。 每一个电子产品的设计过程以某一种形式的顶层定义开始。 这个定义过程可以以文本的形式描述，也可以用图表、状态图、算法描述，或者利用工具如 MATLAB等描述。 ESL 设计并不是定位在这个层次上的设计。 而是通过描述系统怎样工作，并为进一步的实现提供一个解决方案。 ESL 设计成为系统和更加底层设计之间的桥梁。 ESL 设计包括功能设计和体系结构设计两大领域。 系统的行为由功能模块实现，功能模块设计必须关注系统的应用。 功能设计不考虑硬件和软件，物理和工艺。 功能设计包括实现功能模块结构、模块之间的通信和它们的基本行为。 在 ESL 中一个硬件功能模块的设计包括定义正确的功能，确定输入和输出，划分子模块，确定子模块的结构、数据流和控制逻辑，还要为其模块建立测试环境。 这个设计过程和 RTL 的设计流程相似，但他们在不同的抽象层次上，使用不同的设计语言，例如，在 ESL 的功能模块建模过程中使 用 SystemC 或 SystemVerilog，而 RTL 级建模则使用 Verilog 或者 VHDL。 体系结构设计首先要建立平台的描述。 接着将应用的功能部件影射到平台。 验证体系结构模型，并根据成本和性能优化这个结构。 在体系结构设计中需要考虑处理器的类型、处理器的数量、存储器的大小、 Cache 性能、总线互联和占用率、软件和硬件的功能划分和评估、功耗的评估和优化等。 首先 ESL 接受一个设计定义的输入，这个定义可以是文本、图表、算法或者是某种描述语言如 UML， SLD， MAT。