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随着芯片集成度的快速增长,集成电路工业进入到了片上系统(SystemonaChip,SoC)时代。急剧上升的复杂度和日益苛刻的上市时间向传统设计方法提出挑战,迫切需要更有效,更快速的新的设计方法的支持。
SystemC应运而生,它是系统级设计的统一软硬件建模语言,支持从概念到实现的无缝设计流程。使用SystemC使得设计基于统一的语言环境,整个系统得到可执行的功能规约,软硬件协同验证在设计前期就开始,仿真速度更快。它避免了传统的设计方法中由于使用了多种设计语言,不同设计人员之间存在的交流障碍。
另一方面,在信息安全日益重要的今天,加密作为一个最为有力的武器,正在发挥着重要的作用,数据加密标准(DataEncryptionStandard,DES)安全性高、运算简单、速度理想。利用SystemC对DES建模并得到硬件实现极具理论意义和现实意义。该加密模块可以广泛运用于诸如智能卡之类的各种产品。
本文运用SystemC完成了DES算法的建模和功能验证。所做的主要工作如下:
1.针对目前SystemC还不是很成熟,支持其设计的流程和工具不是很完善的现状,结合相应的EDA工具给出一套基于SystemC的设计方案;探索出基于SystemC核心库和SystemC验证标准(SystemCVerificationStandard,SCV)进行功能验证的方法。
2.以面积为目标,对DES算法的具体实现做了改进和调整,并对算法实现的体系结构做了合理优化,完成了算法建模。
3.利用一个经过验证的行为模型作为参考模型,对建立的模型进行了功能验证。验证中采用了SCV验证库提供的随机测试向量生成方法。
4.对不可综合的代码进行修改,利用SystemCCompiler将它转化为VerilogHDL并完成了综合和自动布局布线。