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专用指令集处理器(ASIP)是一种新型的具有处理器结构的芯片,具有可定制性,应用在某些特定领域,通过功能定制,能对嵌入式系统进行优化,提高嵌入式设备的执行效率,随着嵌入式领域的发展,ASIP得到了广泛应用。
随着ASIP应用面的扩大,对ASIP的设计周期,设计成本等非功能性要求越来越高,而流水线结构层设计是ASIP设计中最复杂的部分之一,传统的ASIP流水线设计方法已经无法满足要求,本文针对传统设计方法设计周期长,更改底层逻辑的工作量大的不足,探讨了一种基于“描述-综合”的设计方法学,对ASIP流水线微结构进行建模,用可执行描述语言对模型描述,通过逻辑综合,生成RTL级的HDL描述,采用这种设计方式,能快速的对流水线结构验证和优化,更改流水线结构只需要修改上层的模型描述,自动映射生成下层流水线结构,减少了设计者工作量,缩短了ASIP设计周期。
本文遵循“描述-综合”的设计方法学,采用Petri网对ASIP流水线进行建模,给出了三种不同架构的流水线Petri网模型,用可执行的PNML(Petri网标记语言)描述语言对流水线模型进行描述,利用自行设计完成的流水线集成开发环境,对OTA架构的流水线模型进行动态仿真验证,完成逻辑综合后,Petri网流水线模型的PNML描述映射成为RTL级的HDL描述,通过AlteraQuartusⅡ对HDL代码进行调试,仿真。最后下载到FPGA(CycloneⅢ系列)开发板运行观察结果。
随着ASIP应用面的扩大,对ASIP的设计周期,设计成本等非功能性要求越来越高,而流水线结构层设计是ASIP设计中最复杂的部分之一,传统的ASIP流水线设计方法已经无法满足要求,本文针对传统设计方法设计周期长,更改底层逻辑的工作量大的不足,探讨了一种基于“描述-综合”的设计方法学,对ASIP流水线微结构进行建模,用可执行描述语言对模型描述,通过逻辑综合,生成RTL级的HDL描述,采用这种设计方式,能快速的对流水线结构验证和优化,更改流水线结构只需要修改上层的模型描述,自动映射生成下层流水线结构,减少了设计者工作量,缩短了ASIP设计周期。
本文遵循“描述-综合”的设计方法学,采用Petri网对ASIP流水线进行建模,给出了三种不同架构的流水线Petri网模型,用可执行的PNML(Petri网标记语言)描述语言对流水线模型进行描述,利用自行设计完成的流水线集成开发环境,对OTA架构的流水线模型进行动态仿真验证,完成逻辑综合后,Petri网流水线模型的PNML描述映射成为RTL级的HDL描述,通过AlteraQuartusⅡ对HDL代码进行调试,仿真。最后下载到FPGA(CycloneⅢ系列)开发板运行观察结果。