基于SystemC的1553B总线事务级模型设计

摘要

随着集成电路规模的不断增大，电路性能提升的同时也给设计和验证工作带来了新的挑战。在传统的超大规模集成电路的设计流程中，硬件的设计与软件的设计工作是分开进行的，并且软件的设计往往要滞后于硬件，在整合软硬件时如果想要对设计进行修改又不得不重新划分软硬件的职能，并从头开始设计。这就带来了时间和精力上的浪费。对于验证而言，使用传统高级语言的验证程序与周期精确的硬件描述语言进行混合仿真，速度很慢，往往会导致整个进度的滞后。这在追求产品快速更新抢占市场的今天是难以忍受的。为了解决以上的问题，可以在设计流程中使用SystemC语言先进行系统级的设计，软硬件的设计工作可以同步进行。各个单元采用事务级的建模方法，设计周期更短并且仿真速度比传统的RTL模型快2~3个数量级，通过验证后再将软硬件翻译成对应的高级语言和硬件描述语言，从而达到节约时间的目的。
　　本文设计的1553B总线事务级模型是实验室事务级SoC验证平台的一部分，可以对基于1553B总线的IP核完成快速的验证工作。采用SystemC语言进行事务级的建模，建模标准采用的是TLM2.0，模块之间的通讯更加规范。首先介绍1553B总线的应用背景、发展现状以及对其进行建模的必要性，利用SystemC进行事务级建模的机制，接着提出了1553B总线模型的整体设计方案，完成总线控制器接口（BC接口）、远程终端接口（RT接口）和事务级总线通道的设计工作。在总线模型的各个部分设计工作完成后，为其搭建测试平台并提出两种测试方案，一是对其功能点进行点对点的测试，验证功能的正确性，二是采用对1553B总线16bit指令字进行穷举的方式对总线模型进行全覆盖测试，评估模型的仿真速度。通过初步的测试后将该事务级总线模型挂载到LEON3 SoC验证平台上进行最终的测试，并在1553B总线模型的RT端挂载一个真实的IP----DES密码算法模块，完成总线模型的验证工作。经验证该1553B总线事务级模型功能实现正确，成功完成了与SoC验证平台的通信，并且相比于传统的RTL模型提高了仿真速度，可以用于1553B总线IP核的快速验证工作。

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第1章 绪 论

1.1课题背景及研究意义

1.2国内外研究现状

1.3论文的主要研究内容

1.4论文结构

第2章 1553B总线事务级模型的总体设计方案

2.1 1553B总线简介

2.2利用SystemC进行事务级建模的相关机制

2.3总线模型设计方案

2.4本章小结

第3章 1553B总线接口及总线通道的事务级建模

3.1事务级1553B总线通道的设计

3.2总线控制器（BC）接口的设计

3.3远程终端（RT）接口的设计

3.4本章小结

第4章 测试平台的设计及仿真结果

4.1激励源模块的设计

4.2远程终端的设计

4.3监视单元（Monitor）的设计

4.4测试平台的搭建及仿真结果

4.5本章小结

第5章与LEON3 SoC验证平台的联合仿真

5.1LEON3 SoC验证平台

5.2 AHB总线从机接口与适配接口的设计

5.3联合仿真结果

5.4本章小结

结论

参考文献

声明

致谢