嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)報(bào)告

SOPC系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介孟偉榮201222250226在二十世紀(jì)九十年代末，可編程邏輯器件（PLD）的復(fù)雜度已經(jīng)能夠在單個(gè)可編程器件內(nèi)實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)，完整的單芯片系統(tǒng)（SOC）概念是指在一個(gè)芯片中SOCDSP存儲(chǔ)器件、I/O、控制邏輯、混合信號(hào)模塊(Mixed-SignalBlocks)等在內(nèi)的許多部分。SOCSOPC(SystemonaProgrammable而為系統(tǒng)設(shè)計(jì)者提供了又一靈活快捷的設(shè)計(jì)方法與途徑。SOPCICSOPC可以通過HARDCOPYASICSOPC系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程構(gòu)件開發(fā)階段IPSOPCBuilderIPclass.ptf（IPclass.ptf。IP（HDL支持文件.c和.h，等等，連同class.ptfSOPCBuilderIPIP（如：InstallShield）來完成。(2)添加階段用戶可以在模塊池內(nèi)雙擊IP模塊名、按下Add按鈕或從系統(tǒng)菜單中選擇AddModuleIPIP現(xiàn)在模塊表格內(nèi)，并有一個(gè)臨時(shí)的模塊名。SOPCBuilderPTFMODULE節(jié)，并將class.ptf文件MODULE_DEFAULTS節(jié)中的所有內(nèi)容復(fù)制到這個(gè)新的MODULE節(jié)中。因此，IP模塊即使沒有Add_Program程序，也可以通過MODULE_DEFAULTS節(jié)提供添加階段所需的部分或全部信息。例如一個(gè)IP16Add_ProgramPTFclass.ptfMODULE_DEFAULTS此后，SOPCBuilder會(huì)運(yùn)行IP模塊聲明的Add_Program程序，并通知Add_ProgramMODULESOPCBuilderAdd_ProgramAdd_Program程序可以修改新MODULE節(jié)內(nèi)的任何節(jié)或參數(shù)，比如WIZARD_SCRIPT_ARGUMENTSSYSTEM_BUILDER_INFO編輯階段模塊很可能在添加階段只配置一次，然后不再修改了。但大部分 SOPCBuilderIPclass.ptfEdit_Program生。Edit_ProgramAdd_Program程序相同，以便它能找到相應(yīng)的系統(tǒng)PTF文件和新建立的MODULE節(jié)。通常，Edit_ProgramAdd_Program它們往往就是同一個(gè)程序。Add_Program，Edit_ProgramMODULE的任何節(jié)或參數(shù)，比如有WIZARD_SCRIPT_ARGUMENTSSYSTEM_BUILDER_INFO部分，也可能還有其他部分。系統(tǒng)配置階段至少一個(gè)IP模塊添加到系統(tǒng)中后，用戶就可以通過SOPCBuilder/SystemGeneration簽頁(yè)的選項(xiàng)等等，都會(huì)影響系統(tǒng)的布局布線。綁定階段Add/Edit_Program到前面的階段，否則模塊和它們的互連關(guān)系不會(huì)改變。綁定階段所做的選擇可能包括：從列表中選擇特定類型的模塊；選擇中斷映射；還有一些其他的操作，等等。這些操作最好不要通過模塊的向?qū)韴?zhí)行，因?yàn)橛脩籼砑硬煌K的順序可能是不確定的。SDKSOPCBuilderNiosCPUSDKSOPCBuilder每一個(gè)CPU創(chuàng)建SDK目錄的步驟可以簡(jiǎn)短地總結(jié)如下，這個(gè)過程由名為mk_custom_sdk的腳本來完成.模塊生成階段CPUSDK，SOPCBuilderSOPCBuilderIPclass.ptfclass.ptfGenerator_Program（“”SOPCclass.ptfDEFAULT_GENERATOR節(jié)中被參數(shù)化。如果某一個(gè)IP模塊顯式地指定Generator_Program參數(shù)值為none它的模塊生成階段什么也不會(huì)發(fā)生（這不影響其他模塊的生成。（SOPCBuilderIPHDL每一個(gè)模塊的生成程序以命令行執(zhí)行時(shí)，帶有一系列的參數(shù)，用來指定系統(tǒng)名稱和生成的MODULE節(jié)的名稱。class.ptfDEFAULT_GENERATOR，用來給缺省生成程序設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)。這個(gè)部分僅對(duì)缺省生成程序有用。如果Generator_Program忽略掉了。HDL程序主要完成以下三個(gè)操作：模塊重新命名并封裝拷貝實(shí)現(xiàn)文件到工程目錄整理用于綜合的某些文件總線生成階段SOPCBuilder為系統(tǒng)生成所有實(shí)現(xiàn)總線互連邏輯的HDL代碼（VHDL或VeriloPTF序邏輯等。SOPCBuilderAvalon總AMMB-AHBIPIP1-5S和ZX和Y都有一個(gè)名為mZm2C，每一個(gè)都僅s。用戶創(chuàng)建完系統(tǒng)后，要配置哪個(gè)主模塊可以訪問哪個(gè)從模塊。SOPCBuilder7/從端口提供信號(hào)和協(xié)議。HDLHDLHDL稱與生成的系統(tǒng)名稱相同。例如，用戶用VHDL生成的系統(tǒng)名稱為fan_control_processor，則所有總線生成邏輯就寫入文件fan_control_processor.vhdHDLPTF頂層模塊生成階段在這一階段，SOPCBuilder把系統(tǒng)頂層模塊的定義寫入系統(tǒng)HDLI/OSOPCBuilder還在系統(tǒng)HDL文件中定義了一個(gè)測(cè)試模塊（一般命名為test_benc（命名為DUT和復(fù)位輸入的激勵(lì)源。SOPCBuilder還產(chǎn)生一個(gè)原理圖文件（.bsfQuartus的圖形編輯方式下使用。工程文件生成階段SOPCBuilder為快速模擬系統(tǒng)，會(huì)生成一個(gè)ModelSim工程目錄：<system_name >_sim/與每一個(gè)模塊CONTENTS節(jié)內(nèi)容相應(yīng)的存儲(chǔ)器初始化文件名為<system_name>_sim.mpf的ModelSim工程文件，例如用戶可在ModelSim中雙擊該文件，就可以載入特定系統(tǒng)的模擬工程。一個(gè)名為create_<system_name>_project.doModelSim該文件包含ModelSim命令可以讓用戶按需要重新創(chuàng)建ModelSim工程文件。此文件很少直接使用，它主要作為高級(jí)用戶如何建立正確命令文件的參考。一個(gè)名為modelsim.tcl行腳本文件setup_sim.do。?腳本文件setup_sim.do定義了系統(tǒng)特定的宏，這些宏用于在模擬器內(nèi)方便地處理生成的系統(tǒng)。定義的宏列表可以在腳本運(yùn)行時(shí)，以消息的形式顯示出來。用戶可以編輯這個(gè)文件用來擴(kuò)展、修改或添加自己的宏。文件virtuals.do定義虛擬信號(hào)類型。任何模塊可以通過增加一個(gè)SIMULATION/DISPLAY/TYPES節(jié)來定義自己的虛擬信號(hào)類型。ModelSim以特殊的CPU可以定義一個(gè)虛擬virtuals.do文件由load宏自動(dòng)加載。wave_presets.doSIMULATION/DISPLAY/SIGNAL節(jié)中聲明的信號(hào)波形圖。wave_presets.do文件與定義的w宏有關(guān)。命令行系統(tǒng)生成腳本在工程文件生成階段，SOPCBuilder生成一個(gè)<system_name>_generation_script文件。這是一個(gè)shell腳本，可以從命令行執(zhí)行，也可以從其他腳本或程序中執(zhí)行。這個(gè)腳本可以在不進(jìn)入