[发明专利]将DPI函数编译为可综合语言的方法、仿真的方法及系统

说明书

本发明公开了一种将DPI函数编译为可综合语言的方法、仿真的方法及系统。其中将DPI函数编译为可综合语言的方法，根据软件侧的DPI函数的类型，将软件侧的DPI函数编译为可调用软件侧用来与硬件侧通信的底层通信函数，实现软件侧向硬件侧发送数据和/或接收数据；根据硬件侧的DPI函数的类型对硬件侧的代码进行修改，使得DPI函数变成可发送数据和/或接收数据的通道。本发明将DPI函数编译为可综合语言的方法，并应用在软硬件联合仿真系统中，将编译后的DPI函数对应的可综合语言再使用FPGA综合工具进行综合分析为网表，再将网表实现到FPGA后，可实现软硬件通过DPI函数进行通讯并进行仿真。

技术领域

本发明涉及软硬件联合仿真的技术领域，尤其涉及将DPI函数编译为可综合语言的方法，利用将DPI函数编译为可综合语言的方法来实现软硬件联合仿真的方法及系统。

背景技术

芯片规模较小时，使用芯片软件仿真对芯片功能做全面的仿真，再使用芯片原型验证对芯片部分功能进行验证，可以满足部分芯片的开发需求。但是随着芯片规模越来越大，传统的芯片仿真及验证方法消耗的时间在芯片开发中所占比例越来越大。为了解决该问题，更为合适的方法是使用仿真加速器（Emulation）。仿真加速器主要有两种实现方法，一种是基于专用处理器实现的方法，另外一种是使用FPGA的实现方法。而使用FPGA的方法涉及到软硬件协同仿真技术。

芯片软硬件协同仿真的一个难点是软硬件的通讯问题。SCE-MI 2协议提出了一种简便的通讯方式是使用System Verilog的DPI（Direct Program Interface）接口函数进行软硬件通讯，该接口函数允许SystemVerilog语言直接与C语言互相调用。这在软件仿真中可以很好地实现，因为软件仿真不需要真正的电路，而是软件模拟。但是在软硬件协同仿真环境中，硬件部分需要实现为硬件电路，但是现有的实现硬件电路的FPGA综合工具只能综合分析可综合的描述语言，对DPI函数这类行为描述语言没法综合为网表，使得硬件侧和软件侧无法使用DPI函数进行通信。

发明内容

为了解决现有技术中软硬件不能使用DPI函数进行通信的技术问题，本发明提出一种将DPI函数编译为可综合语言的方法、仿真的方法及系统。本发明将DPI函数编译为可综合语言的方法，并应用再软硬件联合仿真系统中，将编译后的DPI函数对应的可综合语言再使用FPGA综合工具进行综合分析为网表，再将网表实现到FPGA后，可实现软硬件通过DPI函数进行通讯并进行仿真。

本发明提出的将DPI函数编译为可综合语言的方法，包括：

根据软件侧的DPI函数的类型，将软件侧的DPI函数编译为可调用软件侧用来与硬件侧通信的底层通信函数，实现软件侧向硬件侧发送数据和/或接收数据；

根据硬件侧的DPI函数的类型对硬件侧的代码进行修改，使得DPI函数变成可发送数据和/或接收数据的通道。

进一步，当硬件侧的DPI函数包括单向import DPI函数时，将import DPI函数编译为数据触发信号，或者数据触发信号和数据信号语句。

进一步，当硬件侧的DPI函数为双向import DPI函数时，对包含有import DPI函数的always语句块进行复制，得到两个always语句块；

去掉其中一个always语句块的时序时钟以及赋值语句，并加入需要发送给软件的数据语句以及发送数据的触发信号语句；

将另一个always语句块的时序时钟替换为可控时钟，并将always语句块中保留的语句编译为数据触发信号，或者数据触发信号和数据信号语句，等待接收软件侧返回的数据。

进一步，当硬件侧的DPI函数为export DPI函数时，将export DPI函数直接替换为always语句块进行编译，再通过非可控时钟驱动该always语句块接收软件侧的数据，或者接收数据后经过硬件侧export DPI函数的实体运算后再将运算结果发送软件侧。