SystemC - SystemC

Pro britskou společnost poskytující zdravotní péči viz Systém C..

SystemC je sada C ++ třídy a makra, která poskytují řízené událostmi simulační rozhraní (viz také diskrétní simulace událostí ). Tato zařízení umožňují designérovi simulovat souběžné procesy, každý popsán pomocí prostého C ++ syntax. Procesy SystemC mohou komunikovat v simulované prostředí v reálném čase, využívající signály všech typy dat nabízené C ++, některé další, které nabízí knihovna SystemC, stejně jako uživatelem definované. V určitých ohledech SystemC záměrně napodobuje jazyky popisu hardwaru VHDL a Verilog, ale je výstižněji popsán jako a jazyk pro modelování na systémové úrovni.

SystemC se používá na úrovni systému modelování, architektonický průzkum, modelování výkonu, vývoj softwaru, funkční ověření, a syntéza na vysoké úrovni. SystemC je často spojován s úroveň elektronického systému (ESL) design, as modelování na úrovni transakcí (TLM).

Specifikace jazyka

SystemC je definován a podporován iniciativou Open SystemC Initiative (OSCI - nyní Accellera ) a byl schválen asociací IEEE Standards Association jako IEEE 1666-2011[1] - SystemC Language Reference Manual (LRM). LRM poskytuje definitivní prohlášení o sémantice SystemC. OSCI také poskytuje open-source simulátor proof-of-concept (někdy nesprávně označovaný jako referenční simulátor), který lze stáhnout z webových stránek OSCI.[2] Ačkoli bylo záměrem OSCI, aby komerční prodejci a akademická obec mohli vytvořit originální software kompatibilní s IEEE 1666, v praxi byla většina implementací SystemC alespoň částečně založena na simulátoru OSCI proof-of-concept.

SystemC má sémantické podobnosti VHDL a Verilog, ale lze říci, že mají syntaktickou režii ve srovnání s těmito, pokud jsou použity jako jazyk popisu hardwaru. Na druhou stranu nabízí větší rozsah výrazu, podobně jako objektově orientované dělení návrhů a třídy šablon. Ačkoli je SystemC striktně knihovnou tříd C ++, někdy se na něj pohlíží jako na jazyk sám o sobě. Zdrojový kód lze zkompilovat s knihovnou SystemC (která obsahuje simulační jádro) a poskytnout spustitelný soubor. Výkon implementace open source OSCI je obvykle méně optimální než komerční simulátory VHDL / Verilog, pokud se používá pro úroveň přenosu registru simulace.

SystemC verze 1 součástí společné jazyk popisu hardwaru funkce jako strukturální hierarchie a konektivita, přesnost hodinového cyklu, trojúhelníkové cykly, čtyřhodnotová logika (0, 1, X, Z) a funkce rozlišení sběrnice. Od verze 2 se zaměření SystemC přesunulo na komunikační abstrakci, modelování na úrovni transakcí a modelování virtuální platformy. SystemC verze 2 přidal abstraktní porty, dynamické procesy a časovaná upozornění na události.

Jazykové funkce

Moduly

SystemC má představu o kontejnerové třídě zvané modul. Toto je hierarchická entita, která může obsahovat další moduly nebo procesy.

Moduly jsou základními stavebními kameny návrhové hierarchie SystemC. Model SystemC se obvykle skládá z několika modulů, které komunikují přes porty. Moduly lze považovat za stavební kámen SystemC.

Přístavy

Porty umožňují komunikaci zevnitř modulu ven (obvykle do jiných modulů) prostřednictvím kanálů.

Signály

SystemC podporuje vyřešené a nevyřešené signály. Vyřešené signály mohou mít více než jeden ovladač (sběrnici), zatímco nevyřešené signály mohou mít pouze jeden ovladač.

Vývoz

Moduly mají porty, kterými se připojují k dalším modulům. SystemC podporuje jednosměrné a obousměrné porty.

Export zahrnuje kanály a umožňuje komunikaci zevnitř modulu ven (obvykle do jiných modulů).

Procesy

K popisu funkčnosti se používají procesy. Procesy jsou obsaženy uvnitř modulů. SystemC poskytuje tři různé procesní abstrakce[který? ] které mají používat návrháři hardwaru a softwaru. Procesy jsou hlavními výpočetními prvky. Jsou souběžné.

Kanály

Kanály jsou komunikační prvky systému SystemC. Mohou to být jednoduché vodiče nebo složité komunikační mechanismy FIFO nebo sběrnicové kanály.

Základní kanály:

  • signál: ekvivalent drátu
  • nárazník
  • FIFO
  • mutex
  • semafor

Rozhraní

Porty používají rozhraní ke komunikaci s kanály.

Události

Události umožňují synchronizaci mezi procesy a musí být definovány během inicializace.

Typy dat

SystemC zavádí několik datových typů, které podporují modelování hardwaru.

Rozšířené standardní typy:

  • sc_int <n> n-bit celé číslo se znaménkem
  • sc_uint <n> n-bit celé číslo bez znaménka
  • sc_bigint <n> n-bit celé číslo se znaménkem pro n > 64
  • sc_biguint <n> n-bit celé číslo bez znaménka pro n > 64

Typy logiky:

  • sc_bit dvouhodnotový jediný bit
  • sc_logic 4hodnotový jediný bit
  • sc_bv <n> vektor délky n sc_bit
  • sc_lv <n> vektor délky n sc_logic

Typy pevných bodů:

  • sc_fixed <> templated signed fixed point
  • sc_ufixed <> templátovaný nepodepsaný pevný bod
  • sc_fix unemplated podepsaný pevný bod
  • sc_ufix unemplated unsigned fixed point

Dějiny

  • 1999-09-27 Otevřená iniciativa Open SystemC
  • Vydáno 01.03.2000 SystemC V0.91
  • Vydáno 2000-03-28 SystemC V1.0
  • Byla vydána specifikace 2001-02-01 SystemC V2.0 a zdrojový kód V1.2 Beta
  • 2003-06-03 Vydáno SystemC 2.0.1 LRM (referenční příručka k jazyku)
  • 2006-06-06 SystemC 2.1 LRM a TLM 1.0 na úrovni transakcí vydán standard modelování
  • 12. 12. 2005 IEEE schvaluje standard IEEE 1666–2005 pro SystemC
  • 2007-04-13 Vydáno SystemC v2.2
  • 2008-06-09 Vydána knihovna TLM-2.0.0
  • 27. 7. 2009 Vydáno TLM-2.0 LRM, doprovázeno knihovnou TLM-2.0.1
  • 2010-03-08 SystemC AMS vydána rozšíření 1.0 LRM
  • 10. 11. 2011 IEEE schvaluje standard IEEE 1666–2011 pro SystemC[3]
  • 2016-04-06 IEEE schvaluje standard IEEE 1666.1–2016 pro SystemC AMS

SystemC sleduje svůj původ v práci na scénickém programovacím jazyce popsaném v dokumentu DAC 1997.[4]

PAŽE Ltd., CoWare, Synopsys a CynApps se spojily, aby vyvinuly SystemC (CynApps se později stal Systémy Forte Design ) zahájit první verzi konceptu v roce 1999.[5][6] V té době byl hlavním konkurentem SpecC další open source balíček založený na jazyce C vyvinutý společností UC Irvine personál a některé japonské společnosti.

V červnu 2000 vznikla skupina norem známá jako Otevřete iniciativu SystemC byla vytvořena, aby poskytla průmyslově neutrální organizaci pro hostování aktivit SystemC a umožnila demokratickým zastoupením ve vývoji SystemC největší konkurenty Synopsys, Cadence a Mentor Graphics.

Příklad kódu

Příklad kódu zmije:

#zahrnout "systemc.h"SC_MODULE(zmije)          // deklarace modulu (třídy){  sc_in<int> A, b;        // porty  sc_out<int> součet;  prázdnota do_add()           // proces  {    součet.psát si(A.číst() + b.číst()); // nebo jen součet = a + b  }  SC_CTOR(zmije)          // konstruktor  {    SC_METHOD(do_add);    // zaregistrujte do_add do jádra    citlivý << A << b;  // seznam citlivosti do_add  }};

Odhad výkonu / energie v SystemC

Odhad výkonu / energie lze v SystemC provést pomocí simulací.Powersim[7] je knihovna tříd SystemC zaměřená na výpočet výkonu a spotřeby energie hardwaru popsaného na úrovni systému. Za tímto účelem jsou operátoři C ++ monitorováni a pro každý datový typ SystemC lze použít různé energetické modely. Simulace s Powersim nevyžadují žádnou změnu ve zdrojovém kódu aplikace.

Viz také

Poznámky

  1. ^ „Procházet standardy“. standards.ieee.org.
  2. ^ www.systemc.org, web Open SystemC Initiative Archivováno 2008-10-06 na Wayback Machine
  3. ^ IEEE schvaluje revidovaný standard „Language SystemC“ IEEE 1666 ™ pro elektronický design na úrovni systému a přidává podporu pro modelování na úrovni transakcí - http://www.businesswire.com/news/home/20111109006054/en/IEEE-Approves-Revised-IEEE-1666%E2%84%A2-%E2%80%9CSystemC-Language%E2%80%9D
  4. ^ "ScenicDAC1997". CiteSeerX  10.1.1.56.6483. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  5. ^ Synopsys a Co-Ware Inc., kteří odvedli velkou část práce za SystemC - http://www.electronicsweekly.com/Articles/1999/12/07/13906/stm-synopsys-in-3-year-rampd-deal.htm
  6. ^ "PAŽE je potěšen Synopsys, CoWare a další společnosti se spojily na SystemC, protože pokud je využíváno průmyslem, zjednodušuje to náš svět, “řekl Tudor Brown, technologický ředitel společnosti PAŽE Ltd “v Babelu jazyků soutěžících o roli v SoC - http://www.eetimes.com/ip99/ip99story1.html
  7. ^ http://sourceforge.net/projects/powersim/

Reference

externí odkazy