系统级芯片设计语言和验证语言的发展(2)

第二类是利用软件领域的语言和方法，如C/C++,Java,UML等等。主张用C/C++作为系统级设计语言的人们认为随着时间的推移，最终将会利用C的自动编译程序和其他自动化的工具来实现从C/C++的模型到芯片的编译。在目前工具不完善的情况下必须进行人工逐步求精的设计。也就是说，目前C/C++要扩展硬件表达成分而不是只在算法级描述。例如 SpecC（the University of California, Irvine），ardwareC（Stanford University）HandelC（原先是在 Oxford University，现在转移到Embedded Solutions Ltd）SystemC++（C Level Design Inc）SystemC（Synopsys Inc）Cynlib（CynApps）等。可以把这些语言分成2类：一类是在标准C语言上进行扩充，以SpecC为代表；另一类是利用C++可扩充性，以SystemC为代表，他提供一组硬件的基本元件，这些元件可以扩充，以便在更高的层次上支持硬件。这2种互补的方法都在4个层次上即算法、模块、按照周期（cycle accurate）和寄存器传输（RTL）级别上支持硬件描述。在SystemC20之前，有些人认为SystemC是侧重于模拟，SpecC是侧重于规范和结构建模，以综合和验证为目标，但是在SystemC20之后，这些说法也不准确了，因为现在的SystemC2.0已经能够支持所有系统级的要求。SystemC填补了在传统的HDL和基于C/C++的软件开发方法之间的鸿沟。他包含C++类库和一个模拟内核，这个内核用来产生行为级和寄存器级的模型。有领先的EDA厂家管理和支持，并与商用的综合工具相结合。他支持通用的软件和硬件开发环境。

我们认为，和C相比，C++显然是比较好的选择。因为C++是可以扩展的，也因为硬件中的并发概念易于用类库表示，C++面向对象的本质与HDL的分层次特性可以很好地对应。

人们也在讨论Java是否可以作为系统及语言和高级硬件描述语言的问题［2］。例如LavaLogic先提出JHDL，他把Java语言的描述转换成为综合的HDL程序，再用所提供的工具变成门级的描述。拥护Java作为系统级描述语言的人认为Java可以提高描述和运行效率，与现在的HDL相比，能够以很简短的程序表达高层的概念。C/C++具有内在的表达并发能力，相反Java可以用线程显式的表达并发。但是Java不支持模板和操作符过载，因此可能产生大量的过程调用。

第三类是全新的系统级语言。例如Rosetta，用这一个语言，用户可以描述几乎任何工程领域的行为和限制，包括模拟、数字、软件、微流体和机械等。但是并不能代替和实现Verilog，VHDL和C等。他由美国DARPA开发，目的是给设计者提供描述大型的、复杂的计算系统，特别是混合多种技术的系统的能力，他可以在高层次上定义、捕获和验证系统的限制条件和需求条件及其部件。他提供定义和结合多个领域的语义模型，进行建模和分析。他的语义是形式化的、可以扩展的，并且能适应新系统的要求。

Rosetta 的设计方法学是基于一种多面体的小平面（facet）的概念。facet是部件或系统的模型，他提供所关心领域具体的信息。为了支持异构系统的设计，每个小平面提供具体领域的词汇和语义。他用来从不同角度定义系统的视图，然后把不同的小平面组合起来构成部件的模型。部件的模型再组合成系统的模型。

Rosetta的 facets语法对于现有的硬件描述语言的用户来说，应当是容易熟悉的。他的语法和VHDL几乎是一样的。该语言设计的主要难点是要把多个领域的信息统一在一种设计活动中。对于不同的领域，例如模拟、数字、机械、和光部件，Rosetta 提供了定义和理解系统的机制。不仅如此，他还提供对于扩展新领域进行建模的技术，这对于将来语言的发展非常重要。不能正确理解不同领域的交互作用经常是引起系统失败的根源。因此Rosetta提供显式的交互建模和评价这些交互的方法。

3　系统级验证语言

3.1　基于事务的验证和基于断言的验证 (责任编辑：admin)