基于PowerPC SoC架構(gòu)的高層次仿真平臺(tái)設(shè)計(jì).pdf

1、基于ESL(ESL,Electronic System Level)的SoC設(shè)計(jì)可以快速地搭建硬件平臺(tái),并快速開(kāi)發(fā)/驗(yàn)證軟件應(yīng)用程序,進(jìn)而確定系統(tǒng)的最優(yōu)架構(gòu),實(shí)現(xiàn)SoC的軟硬件的協(xié)同設(shè)計(jì)。ESL設(shè)計(jì)包含兩種技術(shù),一種是基于事務(wù)級(jí)建模的方法,該方法可利用SystemC語(yǔ)言對(duì)硬件模塊的行為進(jìn)行精確建模,并以此完成系統(tǒng)驗(yàn)證及設(shè)計(jì)空間探測(cè),但精確的建模導(dǎo)致所描述的硬件平臺(tái)仿真速度過(guò)慢,無(wú)法運(yùn)行規(guī)模較大的系統(tǒng)/應(yīng)用軟件,如操作系統(tǒng),高清視頻解碼等

2、。另一種方法為虛擬機(jī)技術(shù),側(cè)重于對(duì)硬件功能的描述。因此,仿真速度較快,可運(yùn)行操作系統(tǒng)等大規(guī)模系統(tǒng)或應(yīng)用軟件,但是過(guò)粗的建模精度導(dǎo)致無(wú)法對(duì)SoC架構(gòu)的優(yōu)劣進(jìn)行評(píng)估。如何綜合以上兩種方法的優(yōu)點(diǎn),在保證ESL設(shè)計(jì)精度的同時(shí)提高仿真速度已成為SoC設(shè)計(jì)方法學(xué)領(lǐng)域所關(guān)心的問(wèn)題。
　　PowerPC架構(gòu)被公認(rèn)為第二代高性能精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)的代表,但是目前市場(chǎng)缺少基于PowerPC SoC架構(gòu)的仿真平臺(tái)。因此,本文提出并設(shè)計(jì)一種面向PowerP

3、C SoC架構(gòu)的高層次混合仿真平臺(tái)。首先,由于處理器架構(gòu)相對(duì)固定,通常設(shè)計(jì)者僅僅關(guān)心處理器運(yùn)行程序功能的正確性,所以,本文利用QEMU虛擬機(jī)的動(dòng)態(tài)二進(jìn)制翻譯的方法針對(duì)PowerPC405系列處理器進(jìn)行了指令集仿真器的設(shè)計(jì),并對(duì)現(xiàn)有指令集進(jìn)行擴(kuò)展,移植向量指令集altivec,擴(kuò)大了該平臺(tái)的應(yīng)用范圍。然后,基于SystemC事務(wù)級(jí)建模方法,完成了對(duì)從設(shè)備模塊,中斷模塊、DCR寄存器等PowerPC SoC中關(guān)鍵組件的精確建模,準(zhǔn)確地模擬了