Philips PM3226仿真實(shí)例

　　圖4 軟硬件協(xié)同加速仿真平臺(tái)框圖

　　Philips PM3226軟硬件協(xié)同加速仿真平臺(tái)框圖如圖4所示。我們使用的主機(jī)配置為2.66GHz In Core2處理器和2GB內(nèi)存。軟件平臺(tái)HDL仿真器運(yùn)行于主機(jī)上，完成對(duì)仿真過程的控制和檢測(cè)。HDL仿真器采用Mentor Graphics子公司Model Tech公司出品的ModelSim軟件，它全面支持VHDL和Verilog語言的IEEE標(biāo)準(zhǔn)，可以實(shí)現(xiàn)VHDL、Verilog以及VHDL- Verilog混合設(shè)計(jì)的仿真，還能夠與C語言一起實(shí)現(xiàn)對(duì)HDL設(shè)計(jì)文件實(shí)現(xiàn)協(xié)同仿真。同時(shí)，相對(duì)于大多數(shù)的HDL仿真軟件來說，ModelSim在仿真速度上也有明顯優(yōu)勢(shì)，并且它支持眾多的FPGA廠家?guī)?，是設(shè)計(jì)工程師做FPGA設(shè)計(jì)的RTL級(jí)和門級(jí)電路仿真的*。

　　Philips PM3226硬件平臺(tái)主要以FPGA為核心，采用了一片Xilinx公司推出的Virtex-5 XC5VSX95T-FF1136 芯片，它內(nèi)部有豐富的邏輯資源，包括14720片Slices，8784Kb的BlockRam，640片DSP 48E Slices，16個(gè)GTP 收發(fā)器，640個(gè)可配置 I/O 管腳。此外，該芯片內(nèi)嵌了一個(gè)PCI-express Endpoint Block 硬核。Xilinx公司提供的IP核endpoint Block Plus for PCIe解決方案適用于 Virtex-5 SXT FPGA架構(gòu)，該IP核例化了Virtex-5 SXT器件中內(nèi)嵌的Virtex-5 Integrated Block for PCI Express，為實(shí)現(xiàn)單片可配置PCI-express總線解決方案提供了可能。PCI-express總線作為下一代高性能I/O互聯(lián)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的局域I/O總線，將廣泛應(yīng)用于未來各種計(jì)算機(jī)平臺(tái)。

　　在實(shí)驗(yàn)中，我們選用Xilinx公司的IP核FFT（Fast Fourier Transform）v6.0［8］模塊作為DUT，該FFT核配置成Pipelined Streaming I/O的方式，它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)任意間隔或者連續(xù)數(shù)據(jù)幀的處理。FFT模塊在ModelSim軟件上運(yùn)行的仿真結(jié)果波形如圖5所示。

　　圖5 Philips PM3226模塊仿真波形

　　我們分別對(duì)DUT進(jìn)行純軟件仿真和軟硬件協(xié)同加速仿真測(cè)試，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖6所示。仿真結(jié)果與主機(jī)配置、設(shè)計(jì)的復(fù)雜度以及仿真時(shí)鐘周期數(shù)有關(guān)。

　　圖6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比

　　4 結(jié)論

　　本文利用硬件加速的思想，Philips PM3226提出了基于FPGA的軟硬件協(xié)同加速仿真技術(shù)。用可綜合的Verilog語言編寫的設(shè)計(jì)測(cè)試文件（DUT）經(jīng)綜合實(shí)現(xiàn)后，下載到 FPGA中，TestBench仍然運(yùn)行在主機(jī)的仿真器ModelSim軟件上，通過Verilog編程語言接口（PLI）進(jìn)行軟硬件間的數(shù)據(jù)交互，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)DUT的軟硬件協(xié)同加速仿真。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，相對(duì)于純軟件仿真，運(yùn)用軟硬件協(xié)同加速仿真技術(shù)仿真速度提高了30倍，這大大縮短了仿真時(shí)間，從而達(dá)到縮短設(shè)計(jì)周期的目的。

SEW Eurodrive DFP 11A Profibus FMS/DP 8227241.13

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SEW MOVIDRIVE MDV60A0022-5A3-?4-00 2,2KW Neuwertig

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SEW MOVIDRIVE Steuerteil MDV60A-00 MDV60A-0015-5A3 

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