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

系統(tǒng)中軟硬件劃分決策是最為重要的一個方面。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(tǒng)的實時處理需求，應(yīng)用軟件的存儲限制以及其他因素。許多時候，設(shè)計開發(fā)階段一些決策依賴于直覺判斷或者先前的經(jīng)驗。但當(dāng)某些事情發(fā)生錯誤時這將蘊(yùn)含一個風(fēng)險。隨著系統(tǒng)復(fù)雜度以及流片成本的增加，這種決策方法可能會鑄成大錯。強(qiáng)調(diào)需要一種有助于實現(xiàn)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(tǒng)開發(fā)范例中，具有很多必須很好遵守的時間約束，這是因為應(yīng)用層完全依賴于空中――即來自射頻天線的全局廣播定時。實現(xiàn)決策的方案建立在我們從具體的系統(tǒng)級平臺的執(zhí)行中所獲取的經(jīng)驗。我們能夠分析流水線數(shù)據(jù)通道中的數(shù)據(jù)流，能夠有效地發(fā)現(xiàn)它們是否將對系統(tǒng)構(gòu)成任何瓶頸。通常，當(dāng)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)流發(fā)送時，數(shù)據(jù)幀必須從MAC發(fā)送到PHY，而對于接收，所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)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。在仿真場景分析過程中，能夠識別出是否需要在硬件中進(jìn)行一些協(xié)議解析以采取及時的措施。

圖3：系統(tǒng)中著重硬件支持需求的應(yīng)用場景。

圖3中詳細(xì)給出了一個決策范例。根據(jù)協(xié)議的需求，接收數(shù)據(jù)中有一個控制包，它通知下次發(fā)送事件的通用定時，即何時發(fā)送下一個數(shù)據(jù)包?？紤]到MAC硬件是一個典型的數(shù)據(jù)通道，并將控制幀傳送到存儲器中，軟件對控制幀進(jìn)行處理并決定打開發(fā)送窗口。在發(fā)送窗口打開出現(xiàn)問題時，用這種方案就能發(fā)現(xiàn)瓶頸。系統(tǒng)平臺結(jié)果被用來確認(rèn)這一理解，于是能夠做出更好決策來實現(xiàn)效率更高的系統(tǒng)。圖3中的另一個場景顯示了軟硬件劃分后的結(jié)果。

第一個范例中，當(dāng)軟件處理控制幀時，全局定時如下：

窗口編程時間=T+t RP +tPM+tintr+tsw_lat>T+texp，故在系統(tǒng)中，SW沒有對及時打開發(fā)送窗口的指令進(jìn)行編程。