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基于ADL的ASIP系统级综合方法研究

吴琼飞  
【摘要】: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,它具有可定制性,为某个或某一类型应用而专门设计,能够更高效地解决嵌入式系统设计中的实际问题,已在现今的片上系统(SoC)中得到了广泛的应用。 但在系统定制ASIP处理器时往往受到芯片面积、上市时间(TTM)和功耗等非功能性的约束,对ASIP的设计方法提出了越来越高的要求。本文针对传统设计方法的不足,探讨了一种基于ADL体系结构描述语言的系统级设计方法,对处理器指令集和微构架在系统级进行建模,并在此基础上研究系统级的综合,由ADL描述通过相应机制映射成RTL级的HDL描述,加快处理器的设计速度。 本文以一款32位嵌入式软核OpenRISC1200(以下简称OR1200)为原型,采用系统级的ADL的一个实例SystemC体系结构描述语言对这款软核从体系结构角度进行系统级抽象,主要实现了OR1200 CPU模块的描述,包括取指(IF)模块、译码(ID)模块、执行(EX)模块、访存(MA)模块和写回(WB)模块,然后利用可综合SystemC的集成开发环境Agility Compiler将ADL级的SystemC描述转换成RTL级的HDL描述,继而通过Altera Quartus II的嵌入式逻辑分析仪(SignalTapII)对系统进行验证,最后下载到开发板DE2-70(EP2C70F896)上观察实验结果。


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