В последнее время, за счет
В последнее время, за счет развития технологий и удешевления производства, появляется огромное количество так называемых встраиваемых процессоров и их модификаций. К таким процессорам, в частности, относят цифровые процессоры обработки сигнала (DSP) и микроконтроллеры. Встраиваемые процессоры характеризуются ориентированностью на оптимальное (с точки зрения стоимости, размера кристалла, производительности и энергопотребления) решение узкого класса конкретных задач. В процессе создания таких решений важным этапом является прототипирование возможных альтернатив дизайна (Design Space Exploration - DSE). Для этого важно уметь получать оценки эффективности реализации конкретных алгоритмов и программ для возможных модификаций предполагаемого процессора. Одним из методов решения этой задачи является использование настраиваемых кросс-средств разработки, которые позволяют получать искомые оценки с помощью симуляции и профилирования тестовых программ для целевого прототипа с использованием инструментальной машины []-[].
Для настройки инструментальных средств (прежде всего, ассемблера и симулятора/профилировщика) на конкретный целевой процессор необходимо уметь эффективно и формально задавать спецификацию этого процессора. Заметим, что для построения ассемблера и симулятора нет необходимости задавать детали реализации процессора на низком уровне, как это делается в синтезируемых описаниях на Verilog или VHDL. Для целей проверки функциональной корректности тестовой программы и ее временных характеристик достаточно описать систему команд процессора (синтаксис, поведение и свойства команд, а также регистры и подсистему памяти).
В данной работе рассматривается интегрированная среда MetaDSP, которая позволяет визуально описывать систему команд встраиваемых процессоров. Необходимость разработки интегрированной среды с графическим интерфейсом обусловлена требованиями возможности быстрого внесения согласованных изменений и автоматической верификации описаний «на лету». Ввиду наличия во встраиваемых процессорах, как правило, нерегулярной системы команд с множеством различных форматов, внесение изменений напрямую в текст спецификации чревато большим количеством ошибок. Среда MetaDSP позволяет упростить внесение изменений, обеспечивая при этом средства контроля над согласованностью изменений в ассемблере, дисассемблере, симуляторе и документации пользователя.
Статья состоит из введения и пяти разделов. В первом разделе представляется общая архитектура системы MetaDSP. Второй и третий разделы характеризуют возможности системы MetaDSP по описанию синтаксиса/бинарного кодирования и поведения команд соответственно. В четвертом разделе дается описание концепции иерархического описания системы команд и наследования кода операции, операндов и поведения. Пятый раздел содержит описание основных элементов интерфейса пользователя системы MetaDSP.
