Документация

Предотвращение условий состязания

Известной проблемой в аппаратной симуляции является потенциал для различных результатов на различных запусках, когда условия состязания присутствуют. Поскольку симулятор HDL является очень параллельной средой выполнения, необходимо записать HDL, таким образом, что результаты не зависят от упорядоченного расположения выполнения процесса.

Несмотря на то, что существуют известные идиомы кодирования для достижения реалистической симуляции проекта под тестом, необходимо всегда проявлять специальную заботу в испытательном стенде/DUT интерфейсы для применения стимула и чтения результатов, даже в чистых средах HDL. Для интерфейса HDL/иностранного языка, такой как с Simulink^® или MATLAB^® сеанс cosimulation, проблема усугублена, если у вас нет общего сигнала синхронизации, такого как часы, координируя поток данных.

Потенциальные условия состязания в Simulink Козимулэйшн Сешнз

Всем сигналам в интерфейсе блока HDL Cosimulation в Библиотеке Simulink сопоставили внутреннюю частоту дискретизации с ними. Эта частота дискретизации может считаться неявными часами, которые управляют временем симуляции, в котором может произойти изменение значения. Поскольку эти неявные часы абсолютно неизвестны механизму HDL (то есть, это не сигнал HDL), времена, в которые входные значения управляются в HDL, или выходные значения производятся от HDL, являются асинхронными к любым часам, закодированным в HDL непосредственно, даже если они номинально на той же частоте.

Для изменений значения Simulink, которые, как запланировали, произойдут в определенном времени симуляции, симулятор HDL не делает гарантий относительно порядка, что изменение значения происходит по сравнению с некоторым другим присвоением сигнала блокирования. Таким образом, если значения Simulink управляются/производятся в то же время, что и активный фронт синхроимпульса в HDL, существует состояние состязания.

Для случаев, где ваш активный фронт синхроимпульса HDL и ваш внутренний Simulink активные фронты синхроимпульса на той же частоте, можно способствовать желаемому распространению данных путем возмещения одного из тех ребер. Поскольку частоты дискретизации Simulink всегда выравниваются со временем 0, можно выполнить это смещение путем сдвига активного фронта синхроимпульса в HDL прочь времени 0. Если вы кодируете стимул часов в HDL, используйте оператор задержки ("после" или "#"), чтобы выполнить это смещение.

При использовании команды "силы" Tcl, чтобы описать форму волны часов, можно просто поместить первое активное ребро в некоторое ненулевое время. Используя ненулевое значение позволяет частоту дискретизации Simulink, которая совпадает с основной тактовой частотой в вашем HDL. Этот пример показывает часы на 20 нс (таким образом, частоты дискретизации Simulink также составят каждые 20 нс) с активным положительным ребром, которое возмещено со времени 0 на 2 нс (пример, показанный для использования с Острым^®):

> force top.clk = 1'b0 -after 0 ns 1'b1 -after 2 ns 1'b0
             -after 12 ns -repeat 20 ns

Поскольку HDL Cosimulation блокируется с панелями Часов, можно задать период часов и активное ребро в той панели. Определение формы волны помещает неактивное ребро во время 0 и активное ребро во время T/2. Это размещение устанавливает максимальную настройку, и содержите времена для часов с 50%-м рабочим циклом.

Если частоты дискретизации Simulink на различной частоте, чем часы HDL, то необходимо синхронизировать сигналы между HDL и Simulink, когда вы сделали бы с любым несколько проект временного интервала, даже один в чистом HDL. Например, можно поместить два синхронизирующихся триггеров в интерфейсе.

Если ваш cosimulation не включает часы, то необходимо также обработать взаимодействие через интерфейс Simulink и HDL-кода, как являющегося между асинхронными временными интервалами. Вы, возможно, должны сверхдискретизировать выходные параметры, чтобы видеть, что все переходы данных получены.

Потенциальные условия состязания в MATLAB Козимулэйшн Сешнз

Когда вы используете -sensitivity, -rising_edge, или -falling_edge планирование опций к matlabtb или matlabcp чтобы инициировать вызовы функции MATLAB, распространение значений следует за той же семантикой как чистый проект HDL; триггеры должны произойти, прежде чем результаты смогут быть вычислены. У вас все еще могут быть условия состязания, но они могут анализироваться в одном только HDL.

Однако, когда вы используете -time планирование опции к matlabtb или matlabcp, или используйте tnext в самой функции MATLAB управление значений сигналов или выборка значений сигналов не могут быть гарантированы относительно никаких изменений сигнала HDL. Именно, как будто потенциальные условия состязания в том основанном на времени планировании похожи на неявные часы, неизвестно механизму HDL и не видим, только смотря на HDL-код.

Средства эквивалентны для взаимодействия через интерфейс Сигнала Simulink: убедитесь, что выборка и управление сигналов не происходят в тех же временах симуляции как вызовы функции MATLAB.

Дополнительные материалы для чтения

Проблемы, соединяющие интерфейсом с проектами от испытательных стендов и иностранных языков, включая условия состязания в чистых средах HDL, известны и экстенсивно зарегистрированы. Некоторые тексты, которые описывают эти проблемы, включают: