Спец курс (Избранные главы VHDL)/Верификация описания — различия между версиями

Версия 16:02, 14 ноября 2012

Slide Show

Заголовок

Верификация описания.

Автор

Зайцев В.С.

Нижний колонтитул

Спец курс (Избранные главы VHDL)/Верификация описания

Дополнительный нижний колонтитул

Зайцев В.С., 13:16, 2 декабря 2013

Слайд:Верификация описания

Слайд:Верификация описания:step

• Среда моделирования
  • Active-HDL™
  • Riviera-PRO™
  • NC-Sim®
  • ModelSim®
  • QuestaSim®
  • VCS-MX®
• Структура проекта
  • Тестовое окружение
  • RTL-модель (Verilog,VHDL)
  • Эталонная модель (SystemC)
  • Assert'ы (psl, OVVM, UVM)
  • Отчеты и базы по результатам моделирования

Слайд:Эталонная модель на языке SystemC

1. Высокий уровень абстракции
2. Скорость моделирования
3. Возможности языка C++
4. Инструменты для автоматизации
5. Совместное моделирование с другими HDL-языками

Основы языка SystemC

Слайд:Типы данных (Форматы и способ представления данных)

Слайд:Типы данных (native)

                // Пример типа данных C++ 
 int spark_offset; 
 unsigned repairs = 0 ;            // Count repair
 unsigned long mileage;            // Miles driven
 short int speedometer;            // -20.. 0.. 100 MPH
 float temperature;                // Engine temp in C
 double time_of_last_request;      //Time of bus
 std:: string license_plate;       // Text for license
 const bool WARNING_LIGHT = true;  // Status
 enum compass {SW,W,NW,N,NE,E, SE, S} ;

Слайд:Типы данных (Arithmetic)

                // Пример целочисленных типов данных C++ 
sc_int<LENGTH> NAME...;
sc_uint<LENGTH> NAME...;
sc_bigint<BITWIDTH> NAME...;
sc_biguint<BITWIDTH> NAME...;
// SystemC integer data types
sc_int<5> seat_position=3; //5 bits: 4 plus sign
sc_uint<13> days_SLOC(4000); //13 bits: no sign
sc_biguint<80> revs_SLOC; // 80 bits: no sign

Слайд:Типы данных (Boolean)

                // Пример типа данных SystemC
sc_bit NAME...;
sc_bv<BITWIDTH> NAME...;

• sc_bit и sc_bv могут принимать значения: SC_LOGIC_1 и SC_LOGIC_0.
• Для сокращения типов, можно использовать Log_1 и Log_0 или ‘1’ и ‘0’.
• Над этим типом данных возможно выполнение битовых операций and, or, xor (&,|, ^).
• Для обращения к отдельным битам и массивам [], range().

sc_bit flag(SC_LOGIC_1); // more efficient to use bool
sc_bv<5> positions = "01101";
sc_bv<6> mask = "100111";
sc_bv<5> active = positions & mask;// 00101
sc_bv<1> all = active. and_reduce (); // SC_LOGIC_0
positions. range (3,2) = "00"; // 00001
positions [2] = active[0] ^ flag;

Слайд:Типы данных (Несколько значений )

                // Пример типа данных SystemC 
sc_logic NAME[,NAME]...;
sc_lv<BITNIDTH> NAME[,NAME ]...;
sc_logic buf(sc_dt::Log_Z);
sc_lv<8> data_drive ("zz01XZ1Z");
data_drive.range (5,4) = "ZZ";// ZZZZXZ1Z
buf = '1';

Слайд:Операторы SystemC

Слайд:Главный модуль MAIN

int main(int argc, char* argv[]) {
BODY_OF_PROGRAM
return EXIT_CODE; // 
}

int sc_main(int argc, char* argv[]) {
//ELABORATION
sc_start(); // <-- Simulation begins & ends
            // in this function!
//[POST-PROCESSING]
return EXIT_CODE; // 
}

Слайд: Модуль

#include <systemc.h>
SC_MODULE(module_name) {
MODULE_BODY
};

Содержит:

• Порты
• Каналы связи
• Объявления переменных для хранения данных
• Другие модули с большей вложенностью
• Конструктор
• Деструктор
• Функции -процессы
• Вспомогательные функции

Слайд: Конструктор (SC_CTOR)

SC_CTOR(module_name)
: Initialization // OPTIONAL
{
Subdesign_Allocation
Subdesign_Connectivity
Process_Registration
Miscellaneous_Setup
}

• Объявление под модулей
• Подключение и соединение с подмодулями
• Регистрация процессов на SystemC
• Обеспечение постоянной чувствительности
• 'Разнообразные пользовательские объявления

Слайд: Конструктор (SC_HAS_PROCESS)

//FILE: module_name.h
SC_MODULE(module_name) {
SC_HAS_PROCESS(module_name);
module_name(sc_module_name instname[, other_args…])
: sc_module(instname)
[, other_initializers]
{
CONSTRUCTOR_BODY
}
};

• Все возможности конструктора SC_CTOR
• Альтернативный метод создания модуля
• Позволяет создавать конструктор с аргументами(+ к имени модуля)
• Используется, если желаете расположить конструктор в файле описания .cpp (не в файле .h)

Слайд: Процесс SC_THREAD

SC_MODULE(simple_process_ex) {
   SC_CTOR(simple_process_ex) {
      SC_THREAD(my_thread_process);
   }
   void my_thread_process(void);
};

SC_THREAD в SystemC:

1. аналог initial block в Verilog
2. process без списка чувствительности с оператором wait() в VHDL.

Слайд:Введение времени

Единицы измерения времени

SC_SEC // seconds
SC_MS  // milliseconds
SC_US  // microseconds
SC_NS  // nanoseconds
SC_PS  // picoseconds
SC_FS  // femtoseconds

sc_time t_PERIOD(5, SC_NS) ;
sc_time t_TIMEOUT (100, SC_MS) ;
sc_time t_MEASURE, t_CURRENT, t_LAST_CLOCK;
t_MEASURE = (t_CURRENT-t_LAST_CLOCK) ;
if (t_MEASURE > t_HOLD) { error ("Setup violated") }

Слайд:Запуск выполнения sc_start()

Функция запускающая выполнения главного процесса

Пример запуска моделирования на 60 секунд модельного времени

int sc_main(int argc, char* argv[]) { // args unused
simple_process_ex my_instance ("my_instance");
sc_start(60.0,SC_SEC); // Limit sim to one minute
return 0 ;
}

Слайд:Контроль текущего времени моделирования sc_time_stamp ()

std::cout << " The time is now "
<< sc_time_stamp()
<< "!" << std::endl;

После запуска моделирования в консоли получим

The time is now 0 ns!  

Слайд: Остановка выполнения моделирования wait(sc_time)

Функция останавливающая выполнение процесса до заданного времени или до прихода события

void simple_process_ex::my_thread_process (void) {
wait (10,SC_NS);
std::cout<< "Now at "<< sc_time_stamp() << std::endl;
sc_time t_DELAY(2,SC_MS); // keyboard debounce time
t_DELAY *= 2;
std::cout<< "Delaying "<< t_DELAY<< std::endl;
wait(t_DELAY);
std::cout << "Now at " << sc_time_stamp()
<< std::endl;
}

% . /run_example
Now at 10 ns
Delaying 4 ms
Now at 4000010 ns

Слайд:Иерархия и структура проекта

Слайд:Модель параллельной обработки

Слайд:Добавление модулей и способы их соединения между собой

Слайд:Управление процессом и контроль статуса моделирования

Слайд: VHDL и SystemC конструкции

Слайд: Entity

Слайд: Architecture

Слайд: Generic

Слайд: Process без списка чувствительности

Слайд: Process со списком чувствительности

Слайд: Работа с файлами

Слайд: Работа с переменными

Слайд: Работа с сигналами

Слайд: Арифметические, логические, операции присваивания

Слайд: Конструкции С++

Слайд: Создание модуля

Слайд: Коммуникации между модулями

Слайд: Управление процессом моделирования (сообщения, запуск останов моделирования)

Слайд: Компиляция описания

Слайд: Запуск моделирования только SystemC описания

Слайд: Запуск моделирования SystemC описания и VHDL