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(tǒng)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?yàn)槿缦乱恍┮蛩兀缦到y(tǒng)的實(shí)時(shí)處理需求，應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)限制以及其他因素。許多時(shí)候，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)階段一些決策依賴于直覺(jué)判斷或者先前的經(jīng)驗(yàn)。但當(dāng)某些事情發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)這將蘊(yùn)含一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)。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(huì)鑄成大錯(cuò)。強(qiáng)調(diào)需要一種有助于實(shí)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(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?yàn)閼?yīng)用層完全依賴于空中――即來(lái)自射頻天線的全局廣播定時(shí)。實(shí)現(xiàn)決策的方案建立在我們從具體的系統(tǒng)級(jí)平臺(tái)的執(zhí)行中所獲取的經(jīng)驗(yàn)。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(duì)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(shí)，數(shù)據(jù)幀必須從MAC發(fā)送到PHY，而對(duì)于接收，所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)幀則從PHY到MAC，并存入到存儲(chǔ)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(shí)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(tǒng)中著重硬件支持需求的應(yīng)用場(chǎng)景。

圖3中詳細(xì)給出了一個(gè)決策范例。根據(jù)協(xié)議的需求，接收數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)包?？紤]到MAC硬件是一個(gè)典型的數(shù)據(jù)通道，并將控制幀傳送到存儲(chǔ)器中，軟件對(duì)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(xiàn)問(wèn)題時(shí)，用這種方案就能發(fā)現(xiàn)瓶頸。系統(tǒng)平臺(tái)結(jié)果被用來(lái)確認(rèn)這一理解，于是能夠做出更好決策來(lái)實(shí)現(xiàn)效率更高的系統(tǒng)。圖3中的另一個(gè)場(chǎng)景顯示了軟硬件劃分后的結(jié)果。

第一個(gè)范例中，當(dāng)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(tǒng)中，SW沒(méi)有對(duì)及時(shí)打開(kāi)發(fā)送窗口的指令進(jìn)行編程。