Embedded Systems

Ein Template-basierter Ansatz zur automatisierten Generierung von SystemC-Modellen aus IP-XACT-Beschreibungen

by Stefan Mueller, Yumin Zhou, Axel Braun, Joachim Gerlach, and Wolfgang Rosenstiel
In Methoden und Beschreibungssprachen zur Modellierung und Verifikation von Schaltungen und Systemen (MBMV), 2013.

Abstract

Beim Entwurf komplexer Systems-on-Chip (SoC) kommt der effektiven Wiederverwendung von bereits vorhandenen Entwurfskomponenten (Intellectual Property, IP) eine zentrale Bedeutung zu. Systementwürfe basieren typischerweise zu einem Großteil oder auch vollständig auf bereits vorhandenen Systembausteinen (z.B. Prozessoren und Speichermodule externer Hersteller, standardisierte Schnittstellen, etc.). Entsprechend stellt eine effektive Wiederverwendung von IP- Modulen im Entwurfsablauf, insbesondere bereits in einer frühen Phase des Systementwurfs, eine notwendige Voraussetzung dar. Hierfür wurde mit dem Beschreibungsstandard IP-XACT eine Methodik geschaffen, um eine handhabbare und Ebenen-übergreifende Beschreibung der Schnittstelleneigenschaften von IP-Modulen zu erreichen. Die Sicherstellung der Modellkonsistenz, etwa die konsistente Handhabung von Schnittstellenregistern beim Zusammenspiel von Hardware- und Softwarekomponenten, sowie deren Konsistenthaltung, etwa bei Änderungen der Spezifikation oder bei der Durchführung von Entwurfsschritten, ist eine anspruchsvolle Herausforderung. Hierzu wurde ein Ansatz entwickelt, der durch die Verwendung von flexibel anpassbaren Templates prinzipiell unabhängig von der verwendeten Spezifikationssprache ist. Die Templates lassen sich sowohl für eine hardware- als auch softwareorientierte Anwendung konfigurieren. Damit können bei busbasierten Systemmodellen sowohl die Hardwarestrukturen der Registerfelder erzeugt werden, als auch die Header-Dateien für die Entwicklung von Software-Treibern zur Verfügung gestellt werden. Die automatische Generierung dieser Informationen aus einer einzigen IP-XACT-Basisspezifikation sichert die Konsistenz zwischen Hardware- und Softwarespezifikationen zu.