【摘要】：介紹了一種基于SystemC的可重構(gòu)專用處理器核周期精確建模.該模型采用模塊化設(shè)計(jì),基于SystemC事務(wù)級建模,將運(yùn)算功能和通信功能分開,模塊之間的通信通過函數(shù)調(diào)用來實(shí)現(xiàn).通過該模型,為可重構(gòu)專用處理器核提供一種仿真驗(yàn)證平臺(tái),與傳統(tǒng)RTL驗(yàn)證方法相比,大大提高了可重構(gòu)專用處理器核的仿真驗(yàn)證效率.
【圖文】：

微電子學(xué)與計(jì)算機(jī)２０１５年口．如圖１所示．圖１可重構(gòu)專用處理器核體系架構(gòu)圖通過粗粒度的靜態(tài)配置方式可改變ＲＡＳＰ中基本運(yùn)算單元的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和互連關(guān)系，，以資源復(fù)用的方式實(shí)現(xiàn)特定算法的硬件加速．在可重構(gòu)專用處理器核內(nèi)部主要包括控制通道、數(shù)據(jù)通道．分別如下所示．控制通道：主要指ＡＸＩ總線和配置通道．本設(shè)計(jì)中控制單元采用自主設(shè)計(jì)的主控制機(jī)．主控制器通過對重構(gòu)控制器進(jìn)行操作，設(shè)定配置模式．再經(jīng)由重構(gòu)控制器對ＲＰＥ內(nèi)部、ＲＰＥ之間結(jié)構(gòu)、訪存開關(guān)網(wǎng)絡(luò)以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器連接網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置，得到各種重構(gòu)的模式，同時(shí)配置單元對地址生成單元得到對存儲(chǔ)器的各種讀寫方式．?dāng)?shù)據(jù)通道：（１）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器由ＭｅｍｏｒｙＳｗｉｔｃｈ提供統(tǒng)一接口，即通過ＭｅｍｏｒｙＳｗｉｔｃｈ的接口可以訪問任意一塊數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；（２）ＲＰＥ之間數(shù)據(jù)通過ＲＰＥ互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)連接，ＲＰＥ與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器之間的數(shù)據(jù)由ＭｅｍｏｒｙＳｗｉｔｃｈ和ＲＰＥ互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)兩層連接網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接；（３）可重構(gòu)專用處理器通過ＡＸＩ接口連接到Ｘｂａｒ，核內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器通過Ｘｂａｒ與其他模塊完成通信．３可重構(gòu)專用處理器核模型設(shè)計(jì)３．１可重構(gòu)專用處理器核模型總體架構(gòu)設(shè)計(jì)基于上述可重構(gòu)專用處理器核的硬件架構(gòu)，本模型采用模塊化設(shè)計(jì)，采用由整體到局部、層層細(xì)化的設(shè)計(jì)思路，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的建模．系統(tǒng)硬件架構(gòu)采用ＳｙｓｔｅｍＣ類來描述，其基本單元是模塊，模塊內(nèi)可包含子模塊、端口或過程，模塊之間通過端口和信號(hào)進(jìn)行連接和通信．采用ＳｙｓｔｅｍＣ事務(wù)級建模，將運(yùn)算功能和通信功能分開，模塊之間的通信

與其他模塊完成通信．３可重構(gòu)專用處理器核模型設(shè)計(jì)３．１可重構(gòu)專用處理器核模型總體架構(gòu)設(shè)計(jì)基于上述可重構(gòu)專用處理器核的硬件架構(gòu)，本模型采用模塊化設(shè)計(jì)，采用由整體到局部、層層細(xì)化的設(shè)計(jì)思路，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的建模．系統(tǒng)硬件架構(gòu)采用ＳｙｓｔｅｍＣ類來描述，其基本單元是模塊，模塊內(nèi)可包含子模塊、端口或過程，模塊之間通過端口和信號(hào)進(jìn)行連接和通信．采用ＳｙｓｔｅｍＣ事務(wù)級建模，將運(yùn)算功能和通信功能分開，模塊之間的通信通過函數(shù)調(diào)用來實(shí)現(xiàn)，減少了事件和信息的處理．如圖２所示，本模型總體上可分為Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ、ＤＭＡ、Ｃａｌ＿Ｆａｍｉｌｙ三個(gè)主要模塊，把模塊之間的通信方式從管腳和信號(hào)方式抽象為函數(shù)調(diào)用．通過在各功能函數(shù)中加入時(shí)序信息，實(shí)現(xiàn)周期精確級建模．圖２可重構(gòu)專用處理器核周期精確模型架構(gòu)３．２可重構(gòu)專用處理器核模型模塊設(shè)計(jì)Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ模塊為可重構(gòu)處理器核模型的控制模塊，對應(yīng)于硬件架構(gòu)中的主控制器、重構(gòu)控制器和配置寄存器．該模塊用于與外部系統(tǒng)的交互以及系統(tǒng)內(nèi)部工作狀態(tài)的控制，“解碼”ＤＳＰ的控制指令，啟動(dòng)ＤＭＡ進(jìn)行數(shù)據(jù)搬運(yùn)和運(yùn)算模塊進(jìn)行相應(yīng)算法運(yùn)算．ＤＭＡ模塊為可重構(gòu)處理器核模型的數(shù)據(jù)傳輸通道，該模塊用于與片外以及內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳輸，它受主控制器的控制．該模塊實(shí)現(xiàn)與內(nèi)外設(shè)備數(shù)據(jù)的交互，主要是ＤＤＲ到ＳＲＡＭ、ＤＤＲ到ＤＤＲ、ＳＲＡＭ到ＤＤＲ、ＳＲＡＭ到ＳＲＡＭ的數(shù)據(jù)傳遞，包括運(yùn)算源數(shù)據(jù)和運(yùn)算結(jié)果數(shù)據(jù)．Ｃａｌ＿Ｆａｍｉｌｙ模塊為可重構(gòu)處理器核模型的運(yùn)算模塊，對應(yīng)于硬件架構(gòu)中的可重構(gòu)計(jì)算陣列、Ｍｅｍｏｒ

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