硬體與軟體的協同設計及驗證

MATLAB®和Simulink®提供可自動產生C / C + +和HDL程式碼的軟體-硬體協同設計功能,這些工具提供彈性的、可針對各種目標硬體如Xilinx和Altera®的FPGA原型化板子以及PC環境即時控制模塊組™(xPC Target™)等即時機器即時模擬功能,因而加快軟-硬體協同設計的功能性驗證速度。

在Simulink中建模和模擬設計
藉由使用Simulink,可以進行一個系統的設計,包括零組件模型,該模型描述軟體和硬體子系統,您可以據此進行各種設計方案的探索,建立詳細的陳述,並確認闡述模型;例如,你可以離散連續時間模型,並將浮點數學運算轉換成硬體實現所需的定點數學運算。

可以使用定點設計工具箱™(Fixed-Point Designer) 協助自動轉換的功能,並與原始模型進行功能性結果的比較,當達到可以接受的結果後,再將模型轉成C / C + +以及HDL程式碼進行軟硬體協同設計實現,實現於例如Xilinx® Zynq®之類的 SoC FPGA設備上。

技術文章:
Simulink 支援Xilinx Zynq

   

示範影片:
從浮點轉換到定點 7:57

從Simulink模型自動產生C / C + +和HDL程式碼
透過嵌入式程式碼轉碼器™(Embedded Coder™),可以為軟體模型自動產生C/ C + +程式碼,而透過硬體描述語言轉碼器™(HDL Coder™),可為硬體模型自動生成Verilog和VHDL程式碼。利用這些轉碼器提供的優化功能,您可以為目標硬體如MCU、DSP或者是FPGA自行定義所產生的程式碼。例如,可以從硬體描述語言轉碼器中進行資源共享並分配使用空間,以提高FPGA的實現效率,同樣的,還可以使用嵌入式程式碼轉碼器來配置選項和進行某些特定處理器的優化,以提高MCU和DSP的執行效能。最後,您可以使用現在的實現程序,將產生的C / C + +和HDL程式碼整合,進行硬體-軟體協同設計。

示範影片:
嵌入式程式碼轉碼器概述 2:12

   

示範影片:
硬體描述語言轉碼器介紹 1:55

針對PC環境即時控制模塊組解決方案(xPC Target Turnkey)自動產生C / C + +和HDL程式碼
您也可以使用PC環境即時控制模塊組(xPC Target)這個工具來進行軟-硬體協同設計的原型化測試模擬。透過使用PC環境即時控制模塊組(xPC Target)、Simulink C轉碼器™ (Simulink Coder™)以及硬體描述語言轉碼器(HDL Coder),可以自動產生C / C + +和HDL程式碼來建立PC環境即時控制模塊組的應用。利用Simulink C轉碼器,可以為軟體子系統產生並編譯成C / C + +程式碼。

接下來,透過乙太網路將電腦主機與目標機器連結,然後將產生的程式碼下載到目標機器中,為了優化性能,還可以使用嵌入式程式碼轉碼器。

透過使用硬體描述語言轉碼器,還可以為PC環境即時控制模塊組(xPC Target),配置FPGA開發板的應用,你可以建立配置I / O或執行在FPGA板子的高速演算法,利用PC環境即時控制模塊組連結硬體模型來執行即時(real-time)的測試。為了自動化硬體的實現功能,硬體描述語言轉碼器提供HDL工作流程的建議器(HDL Workflow Advisor)功能。

從軟體及硬體模型下載程式碼之後,PC環境即時控制模塊組就會自動進行軟-硬體協同設計實現的整合功能,您可以立即以連結的I/O馬上進行即時測試與實驗。

線上研討會:
FPGAs 的即時測試

   

示範影片:
PC 環境即時控制模塊組與 PC 環境即時控制模塊組解決方案之介紹 8:28