基于以太網(wǎng)硬件協(xié)仿真接口實現(xiàn)便捷和高帶寬的仿真
通常情況下,在設計基于FPGA的大型信號處理系統(tǒng)的時候,設計人員往往需要進行費時費力的仿真。以Xilinx System Generator for DSP為代表的FPGA設計工具,通過提供可靠的硬件在環(huán)接口(該接口可以直接將FPGA硬件置入設計仿真),來解決這種問題。
通過在硬件上模擬部分設計,這些接口可以大大提高仿真的速度——通常可以提高一個甚至多個數(shù)量級。使用硬件在環(huán)還可以讓設計人員實時進行FPGA硬件調試和驗證。
System Generator for DSP 可以為多類FPGA開發(fā)平臺提供硬件在環(huán)接口。這些平臺通常通過不同的物理接口和PC建立通信。舉例來說,一個JTAG協(xié)仿真接口可以允許任何一個具備JTAG頭和Xilinx FPGA的FPGA板在System Generator for DSP內部進行協(xié)仿真。其它類型的板卡,比如XtremeDSPTM開發(fā)工具套件,是通過PCI總線進行通信的。直到最近以來,具有高存儲帶寬和吞吐率要求的系統(tǒng)協(xié)仿真(例如視頻和圖像處理),還只能在那些通過PCI或者是PCMCIA接口直接與PC建立通信的開發(fā)板上進行。
基于以太網(wǎng)的協(xié)仿真
System Generator for DSP 8.1內含一個全新的以太網(wǎng)協(xié)仿真接口,該接口首次讓Xilinx ML402 評估平臺具備了高帶寬協(xié)仿真的能力。ML402開發(fā)板將直接通過標準以太網(wǎng)電纜或者通過網(wǎng)絡遠程連接到計算機上。
接口的核心是Xilinx三態(tài)以太網(wǎng)MAC核,它可以支持10/100/1000 Mbps半雙工和全雙工操作模式。當設計人員通過使用以太網(wǎng)硬件協(xié)仿真接口生成一個設計的時候,System Generator for DSP將自動在設計周圍建立必要的邏輯,從而在仿真的過程中,通過以太網(wǎng)連接與FPGA進行通信(圖1)。 你還可以雙擊任意一個設計的System Generator模塊打開它的參數(shù)配置對話框,從而生成一個用于以太網(wǎng)硬件協(xié)仿真的設計。在編譯菜單下,從硬件協(xié)仿真菜單中選擇ML402/Ethernet編譯(參見圖2)。你可以在兩種不同的以太網(wǎng)協(xié)仿真模式中進行選擇。
基于網(wǎng)絡的協(xié)仿真
基于網(wǎng)絡的接口可以讓開發(fā)人員對那些連至標準IPv4網(wǎng)絡的FPGA硬件進行協(xié)仿真。由于IPv4這種網(wǎng)絡幾乎無處不在,基于網(wǎng)絡的接口,為與連接至有線或者無線網(wǎng)絡的遠程FPGA開發(fā)板建立通信提供了一條便捷的途徑。該接口在后臺管理著通信細節(jié)和錯誤處理過程(在丟包后重新進行傳送)。System Generator for DSP通過分析ML402板的IP地址來決定在協(xié)仿真過程中與哪個平臺進行通信(圖3)。
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