简述ＨＤＬ的现状与发展-机电毕业论文(2)
2013-08-26 01:06
导读：3、各种HDL的体系结构和设计方法 3．1 SystemC 实际使用中，systemc由一组描述类库和一个包含仿真核的库组成。在用户的描述程序中，必须包括相应的类库，
3、各种HDL的体系结构和设计方法 3．1 SystemC
实际使用中，systemc由一组描述类库和一个包含仿真核的库组成。在用户的描述程序中，必须包括相应的类库，可以通过通常的ANSI c++编译器编译该程序。SystemC提供了软件、硬件和系统模块。用户可以在不同的层次上自由选择。建立自己的系统模型，进行仿真、优化、验证、综合等等。
3．2 Supeflog
Superlog集合了Verilog的简洁、c语言的强大、功能验证和系统级结构设计等特征，是一种高速的硬件描述语言。
①Verilog 95和Verilog 2K。Superlog是Verilog HDL的超集，支持最新的Verilog 2K的硬件模型。
②c和c++语言。Superlog提供c语言的结构、类型、指针，同时具有C++面对对象的特性。
③Superlog扩展综合子集ESS。ESS提供一种新的硬件描述的综合抽象级。
④强大的验证功能。自动测试基准，如随机数据产生、功能覆盖、各种专有检查等。
Superlog的系统级硬件开发工具主要有Co－Design Au－mmation公司的SYSTEMSIMTM和SYSTEMEXTM，同时可以结合具它的EDA工具进行开发。
3．3 Verilog和VHDL
这两种语言是传统硬件描述语言，有很多的书籍和资料叫以查阅参考，这里不多介绍。
4、目前可取可行的策略和方式 按传统方法，我们将硬件抽象级的模型类型分为以下五种：
(1)系统级(system)－用语言提供的高级结构实现算法运行的模型：
(2)算法级(aIgorithm)－用语言提供的高级结构实现算法运行的模型：
(3)RTL级(Register Transfer Level)－描述数据在寄存器之间流动和如何处理、控制这些数据流动的模型。
(4)门级(gate－level)－描述门以及逻辑门之间的连接模型。
（科教范文网 fw.nseac.com编辑发布） (5)开关级(swish－level)－描述器件中三极管和存储节点以及它们之间连接的模型。
根据目前芯片设计的发展趋势。验证级和综合抽象级也有可能成为一种标准级别。因为它们适合于IP核复用和系统级仿真综合优化的需要，而软件(嵌入式、固件式)也越来越成为一个和系统密切相关的抽象级别。
目前，对于一个系统芯片设计项目，可以采用的方案包括以下几种：
①最传统的办法是，在系统级采用VHDL，在软件级采用c语言，在实现级采用Verilog。目前，VHDL与Verilog的互操作性已经逐步走向标准化，但软件与硬件的协凋设计还是一个很具挑战性的工作。因为软件越来越成为SOC设计的关键。该力案的特点是：风险小，集成难度大，与原有方法完全兼容，有现成的开发工具：但工具集成由开发者自行负责完成。
②系统级及软件级采用Superlog，硬件级和实现级均采用Verilog HDL描述，这样和原有的硬件设计可以兼容。只要重新采购两个Superlog开发工具SYSTEMSIMTM和SYSTEMEXTM即可。该方案特点是风险较小，易于集成，与原硬件设计兼容性好。有集成开发。
③系统级和软件级采用SystemC，硬件级采用SystemC与常规的Verilog HDL互相转换，与原来的软件编译环境完全兼容。开发者只需要一组描述类库和一个包含仿真核的库，就可以在通常的ANSI c++编译器环境下开发；但硬件描述与原有方法完全不兼容。该方案特点是风险较大，与原软件开发兼容性好，硬件开发有风险。
5、未来发展和技术方向 微设计的设计线宽已经从0.251um向0.18um变迁，而且正在向0.13um和90nm的目标努力迈进。到0.13um这个目标后，90％的信号延迟将由线路互连所产生：为了设计工作频率近2GHz的高性能电路，就必须解决感应、电迁移和衬底噪声问题(同时还有设计复杂度问题)。
（科教作文网http://zw.ΝsΕac.cOM编辑） 未来几年的设计中所面临的挑战有哪些?标准组织怎样去面对?当设计线宽降到0.13um，甚至更小尉，将会出现四个主要的趋势：设计再利用；设计验证(包括硬件和软什)；互连问题将决定剥时间、电源及噪声要求；系统级芯片设计要求。
满足来来设计者需要的设计环境将是多家供应商提供解决方案的模式，因为涉及的问题面太广且太复杂，没有哪个公司或实体可以独立解决。实际上，人们完全有理由认为，对下一代设计问题解决方案的贡献，基础研究活动与独立产业的作用将同等重要。
以后EDA界将在以下三个方面开展工作。
①互用性标准。所有解决方案的基础，是设计工具开发过程的组件一互用性标准。我们知道。EDA工业采用的是工业上所需要的标准。而不管标准是谁制定的。但是，当今的迅速发展正在将优势转向那些提供标准时能做到快速适应和技术领先的组织。处于领先的公司正在有目的地向这方面，那些没有参加开发这些标准的公司则必须独自承担风险。
②扩展其高级库格式(ALF)标准，使其包含领域的信息，是EDA开发商可以致力于解决互连问题的算法，从而使电路设计者在解决设计收尾工作时，不再受到这个问题的困扰。
③制定新的系统级设计语言标准。标准化系统芯片的设计工具和语言。使SoC真正达到第三次微电子设计革命浪潮。
