SystemC From The Ground Up学习笔记中文 - 图文(2)

（四）

数据类型

数据类型的选择依赖于值的范围，要求的精度，要求的操作，数据类型的选择影响仿真的速度、合成器和综合的结果。

4.1 Numeric Representation

字符串表示:

4.2 Native Data Types

SystemC支持所有的C++内建数据类型，包括int、long int、short int、unsigned int、unsigned long int、unsigned short int、double、float、char、bool，以及C++的string类型。

在任何情况下，C++内建数据类型在仿真速度和内存使用上是最有效的。

4.3 Arithmetic Data Types算术数据类型

提供两类算术数据类型，一类是位宽1到64，另一类位宽大于64位

1. sc_int and sc_uint

对应于C++内建的int和unsigned int，不同点是可以指定数据的位宽（1到64位），使用格式为：

sc_int NAME...; sc_uint NAME...;

由于仿真SystemC的数据类型会比仿真C++的数据类型慢

2.sc_bigint and sc_biguint

可支持大于64位的数据。

sc_bigint NAME...;

sc_biguint NAME...;

4.4 Boolean and Multi-Value Data Types布尔及多值数据类型

1、sc_bit

和sc_bv：

sc_bit NAME...; （表示0、1）

sc_bv NAME...;（位向量，长度大于1的0、1序列） 在SystemC中，SC_LOGIC_1和SC_LOGIC_0是分别表示1和0的数据常量。 sc_bit和sc_bv支持与（&）、或（|）、异或（^）操作，以及位选择（[]）和范围选择操作（range()）。

2、sc_logic和sc_lv：

sc_logic NAME[,NAME]...;(表示1、0、X、Z四种逻辑) sc_lv NAME[,NAME ]...;（logic vector）

SC_LOGIC_X和SC_LOGIC_Z分别表示不确定状态和高阻态

4.5 Fixed-Point Data Types定点数据类型

SystemC提供sc_fixed、sc_ufixed、sc_fix、sc_ufix以及它们的_fast后缀变种，来表示定点数据类型。

要使用这些数据类型，必须在头文件包含语句#incluede 前面加上#define SC_INCLUDE_FX。

WL表示字长度、IWL表示整数字长度，例如：（i：整数位；f：分数位；s：符号位）

sc_fixed<5, 5>表示 iiiii. sc_fixed<5, 3>表示 iii.ff sc_fixed<5, 0>表示 .fffff sc_fixed<5, 7>表示 iiiii.00 sc_fixed<5, -2>表示 .ssfffff

fix和fixed的区别是fixed的定点数据类型在编译后便不能再改变。_fast后缀的类型在仿真时更快，因为它们的精度被限制为53位。

4.6 SystemC数据类型的操作符

（五）模块 SC_MODULE

5.1 程序起始点: sc_main

所有程序都有一个起始点。在C/C++中，这个起始点叫做main，例如： int main(int argc, char* argv[]) { BODY_OF_PROGRAM return 0; }

在SystemC中，这个起始点被叫做sc_main。例如： int sc_main(int argc, char* argv[]) { ElABORATION

sc_start(); // <-- Simulatioin begins & ends in this function! [POST-PROCESSING] return EXIT-CODE；// Zero indicates success }

在sc_main中,代码执行分三个阶段：Elaboration、Simulation和Post-processing。

Elaboration阶段描述系统的结构和相互连接关系，包括时钟、设计模块和通道的例化等；

Simulation阶段完成整个仿真行为；从第一次遇到sc_start( )开始到预先设定的仿真时间结束或者遇到sc_stop()。

Post-processing阶段是可选的，取决于设计者是否需要在完成仿真后还要进行其他处理。

5.2 设计的基本单元： SC_MODULE

复杂系统都是由许多独立的的功能模块组成的，这些模块代表硬件、软件或者物理实体，它们可大可小。在SystemC中用SC_MODULE来表示这些模块。

的语法如下：

#include

SC_MODULE(module_name) { MODULE_BODY };

SC_MODULE实际上一个C++宏：

#define SC_MODULE(module_name) \\

struct module_name: public sc_module MODULE_BODY可由以下元素构成： Ports端口

Member channel instances成员通道的例化 Member data instances成员数据的例化

Member module instances (sub-designs)成员模块的例化 Constructor构造函数（必须的） Destructor析构函数

Process member functions (processes)成员过程

Helper functions

5.3 SC_MODULE的构造函数：SC_CTOR

SC_MODULE的构造函数SC_CTOR主要完成以下任务：

Initializing/allocating sub-designs 初始化和分配子设计 Connecting sub-designs 连接子设计

Registering processes with the SystemC kernel 注册过程 Providing static sensitivity 提供静态敏感表

Miscellaneous user-defined setup 其他用户定义的设置。 SC_CTOR的语法如下：

5.4 执行的基本单元: SystemC Process

过程是SystemC的基本执行单元。 其语法如下：

void PROCESS_NAME(void);

SystemC过程没有参数，也没有返回值。

最简单的过程是SC_THREAD，它和软件概念上的thread很相似。SC_THREAD只被调用一次便结束。

5.5 注册最简单的过程：SC_THREAD

一旦定义了过程，就必须要让仿真内核识别和注册它。过程的注册是在构造函数SC_CTOR中进行的。

注册SC_THREAD过程的语法如下：

SC_THREAD(process_name); //Must be INSIDE constructor