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Programación de Sistemas. SystemC. Waldo López Javier Santana. Porque SystemC ???. Noción de Tiempo Concurrencia Tipos de datos de HW. Todos estos inconvenientes son suplidos gracias a la aparición de SystemC. Sistema de SystemC. Formado por un conjunto de módulos

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Presentation Transcript

  1. Programación de Sistemas SystemC Waldo López Javier Santana

  2. Porque SystemC ??? • Noción de Tiempo • Concurrencia • Tipos de datos de HW Todos estos inconvenientes son suplidos gracias a la aparición de SystemC

  3. Sistema de SystemC Formado por un conjunto de módulos Módulos contienen procesos concurrentes, se comunican entre si a través de canales Procesos describen funcionalidad y se comunican entre si a través de canales o eventos

  4. Estructura básica de un modelo Un modulo puede representar: sistema, bloque, tablero, chip, etc Un puerto puede representar: interfaz, pins, etc

  5. El tiempo y algo mas Modelo del tiempo Se usa un numero entero 64-bit sin signo. Unidades de tiempo: SC_FS, SC_PS...SC_MS,SC_SEC Tipos de datos sc_unit<>, sc_int<> ; sc_logic ; sc_fixed<>, sc_ufixed<>; sc_biguint<>, sc_bigint<>; sc_lv<>....entre otros

  6. Interfaces y canales Interfaces Define un conjunto métodos de accesos Puramente funcional y no proporciona implementación Puesta en practica de interfaz se realiza dentro de un canal Existen: sc_signal_in_if ; sc_signal_inout_if, sc_fifo_in_if.... Canales Se utilizan para la comunicación entre procesos dentro de los módulos Primitivos o Jerárquicos Algunos canales son: sc_signal ; sc_fifo ; sc_mutex.... Syntax:sc_signal<T> signal_name, signal_name, ... ; Syntax:sc_fifo<T> channel_name, channel_name, ... ;

  7. Módulos y puertos Módulos Es un contenedor Se describe usando un header file (nombre_modulo.h) y un archivo de implementación (nombre_modulo.cpp) Un modulo puede tener procesos o instancias de otros módulos Syntax:SC_MODULE ( module_name) {    // body of module } ; Puertos Son creados desde la clase sc_port y son ligados a un tipo de interfaz Syntax:sc_port<interface_type, N> port_name, port_name,...;

  8. Procesos • Describen la funcionalidad. • Son similares a los métodos de C++ y a las funciones. • No son jerárquicos. • Entre lo más usados están: • Procesos Hilos (SC_THREAD) • Métodos (SC_METHOD)

  9. Procesos Hilos • Hilo de ejecución. • Uso de la función Wait(). • Para la creación de un proceso se deben seguir los siguiente pasos: • Declaración. • Definición. • Registro. SC_THREAD() • Declaración de la Sensibilidad estática (opcional).

  10. Métodos • Similar a un Hilo. • No puede ser suspendido. • Una vez ejecutado vuelve a al simulador que lo invoco. • Para crear métodos se realizan los siguientes pasos: • Declaración. • Definición. • Registro. SC_METHOD() • Declaración de la Sensibilidad estática (opcional).

  11. Ejemplo práctico. • Se implementara una compuerta Exor, usando 4 puertas NAND.

  12. # include “systemc.h” SC_MODULE (nand2) { sc_in<bool> A, B; sc_out<bool> F; void do_nand2 () { F.write (! A.read() &&B.read() ) ); } SC_CTOR(nand2) { SC_METHOD(do_nand2); Sensitive <<A << B; } }; Implementando una compuerta NAND.

  13. # include “nand2.h” SC_MODULE(exor29 { sc_in<bool> A, B; sc_out<bool> F; nand2 n1, n2, n3, n4; _signal<bool> S1, S2, S3; _CTOR(exor) : n1(“N1”), n2(“N2”), n3(“N3”), n4(“N4”), n1.A(A); n1.B(B); n1.F(S1); < A << S1 << S2; n3.(S1); n3.(B); n3.(S3); n4.A(S2); n4.B(S3); n4.F(F); } }; Creando el EXOR.

  14. #include “systemc.h” SC_MODULE (stim) { sc_out<bool> A, B; sc_in_clk Clk; void StimGen() { A.write (false); B.write (false); wait (); A.write (false); B.write (true); wait (); A.write (true); B.write (false); wait (); A.write (true); B.write (true); wait (); sc_stop(); } SC_CTOR(stim) { SC_CTHREAD(StimGen, Cñk.pos()); } }; Simulando las entradas.

  15. #include “systemc.h” #include “stim.h” #include “exor2.h” #include “mon.h” int sc_main (int argc, char* argv []) { sc_signal<bool> Asig, Bsig, Fsig; sc_clock TestClk(“TestClock”, 10, SC_NS_0.5); stim Stim1(“Stimulus”); Stim1.A(Asig); Stim1.B(Bsig); Stim1.Clk(TestClk); Exor2 DUT(“exor2”); DUT.A(Asig) ; DUT.B(Bsig) ; DUT.F(Fsig) ; mon Monitor1(“Monitor”) Monitor1.A(Asig); Monitor1.B(Bsig); Monitor1.F(Fsig); Monitor1.Clk(TestClk); sc_start() ; return 0; } Monitoreo de la salida.

  16. Finamente se visualiza lo siguiente: Time A B F 0 s 0 0 1 10 ns 0 0 0 20 ns 0 1 1 30 ns 1 0 1 40 ns 1 1 0

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