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

1、基于ESL(ESL,Electronic System Level)的SoC設(shè)計可以快速地搭建硬件平臺,并快速開發(fā)/驗證軟件應(yīng)用程序,進(jìn)而確定系統(tǒng)的最優(yōu)架構(gòu),實現(xiàn)SoC的軟硬件的協(xié)同設(shè)計。ESL設(shè)計包含兩種技術(shù),一種是基于事務(wù)級建模的方法,該方法可利用SystemC語言對硬件模塊的行為進(jìn)行精確建模,并以此完成系統(tǒng)驗證及設(shè)計空間探測,但精確的建模導(dǎo)致所描述的硬件平臺仿真速度過慢,無法運(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,但是過粗的建模精度導(dǎo)致無法對SoC架構(gòu)的優(yōu)劣進(jìn)行評估。如何綜合以上兩種方法的優(yōu)點(diǎn),在保證ESL設(shè)計精度的同時提高仿真速度已成為SoC設(shè)計方法學(xué)領(lǐng)域所關(guān)心的問題。
　　PowerPC架構(gòu)被公認(rèn)為第二代高性能精簡指令集計算機(jī)的代表,但是目前市場缺少基于PowerPC SoC架構(gòu)的仿真平臺。因此,本文提出并設(shè)計一種面向PowerP

3、C SoC架構(gòu)的高層次混合仿真平臺。首先,由于處理器架構(gòu)相對固定,通常設(shè)計者僅僅關(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)的動態(tài)二進(jìn)制翻譯的方法針對PowerPC405系列處理器進(jìn)行了指令集仿真器的設(shè)計,并對現(xiàn)有指令集進(jìn)行擴(kuò)展,移植向量指令集altivec,擴(kuò)大了該平臺的應(yīng)用范圍。然后,基于SystemC事務(wù)級建模方法,完成了對從設(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