[發明專利]一種集成電路的高級綜合方法

有效

• 申請號: 201110084177.0
• 申請日: 2011-04-02
• 公開（公告）號: CN102163248A
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發明（設計）人: 藍晶;王新安;雍珊珊;吳承昊;龍曉波
• 申請（專利權）人: 北京大學深圳研究生院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 宋鷹武

技術領域

本發明涉及集成電路設計技術領域，尤其涉及一種集成電路的高級綜合方法。

背景技術

隨著通信、計算機、消費電子等領域的快速發展，對承載這些應用的硬件系統在性能、功耗、成本、上市時間、靈活性、可擴展性等方面提出了更高的要求，傳統的設計方法如ASIC(Application?Specific?Intergrated?Circuits，專用集成電路)，DSP(Digital?Signal?Processing，數字信號處理器)/CPU以及FPGA(Field?Programmable?Gate?Array，現場可編程門陣列)都面臨著一些問題。

ASIC設計的復雜性和規模不斷提升，使得ASIC設計成本增加，設計周期變長，同時由于不具靈活性，不可擴展，產品的快速上市和低成本的需求使得ASIC設計遇到了瓶頸。而CPU/DSP依靠復雜的體系結構和指令系統的方法得到性能提升所需要付出的代價越來越大，單個處理器的處理能力已經遠遠不能滿足當前應用的需要。FPGA作為并行計算較早的應用，它的性能和能耗比介于ASIC和DSP/CPU之間，具有一定的靈活性，可反復編程，能夠滿足快速上市和低成本的應用需求。但是FPGA的設計并不支持從算法到硬件的直接映射，設計需要算法人員和硬件人員的共同參與，硬件描述語言的抽象層次較低，應用的開發仍然存在著很大的復雜性。

北京大學深圳研究生院集成微系統實驗室提出的一種基于并行計算技術的統一架構的可重構算子陣列結構，圖1為APU(Array?Processing?for?UnificationArchitecture)的總體結構圖。該APU結構1000由算術類可重構算子1001、路徑類可重構算子1002、調度類可重構算子1003、DSP類可重構算子1004、存儲類可重構算子1005以及IO1006組成。在APU結構1000的內部，算術類可重構算子1001、路徑類可重構算子1002、調度類可重構算子1003、DSP類可重構算子1004、存儲類可重構算子1005按照一定的比例，按照類型獨立地以列為單位，分布式交叉排列。APU支持大量數據并行/串行的運算和傳輸需求，并且能夠支撐多種應用實現的需要。

APU應用設計描述語言為高級語言，抽象層次較高，縮短了應用開發時間。故須引入對應的高級綜合方法以實施應用。

常規的高級綜合方法根據輸入文件和約束文件只能生成對應的數字電路信息，生成的數字電路信息通常只能在FPGA上實施或轉換為對應的ASIC。

常規高級綜合方法把輸入文件的語言元素轉換成CDFG(Control?Data?FlowGraph，數據控制流圖)，再給每個CDFG節點分配對應的時間節點信息，輸出文件的發射過程把CDFG對應的時間節點信息轉換成數字電路的狀態機信息。由于數字電路狀態機的狀態切換有一定時間間隔，所以常規高級綜合方法相當于通過時間標識調度輸入文件所描述的系統，執行效率和靈活性都很難拓展。

發明內容

本發明要解決的主要技術問題是，提供一種集成電路的高級綜合方法，其輸出具有多目標性，且具有靈活、可執行性高、執行效率高的特點，同時其輸出既可以在可重構算子陣列上實施，也可以下載到FPGA或ASIC上實施。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：

一種集成電路的高級綜合方法，包括步驟：

輸入描述數字電路的高級語言輸入文件，并進行綜合約束設置；

根據所述數字電路的高級語言輸入文件和綜合約束，生成第一中間語言，所述第一中間語言的每一條語句代表一個特定的數字電路結構及各數字電路結構間的連接關系；

將所述第一中間語言轉換為可重構算子可執行文件，并下載至所述可重構算子陣列中實施，或者將所述第一中間語言轉換為對應的硬件描述文件，并根據所述硬件描述文件生成相應的數字電路。

進一步地，生成所述第一中間語言包括步驟：

將輸入的所述高級語言輸入文件和綜合約束進行預綜合，生成第三中間語言，所述第三中間語言為由帶有列表接口的語句塊或者帶有列表接口的嵌套語句塊構成的主函數；

將所述第三中間語言進行綜合前端，綜合生成抽象語法樹，所述抽象語法樹包含所述高級語言輸入文件所描述的語句塊信息、語句塊之間接口信息與輸入文件所描述的數字電路系統輸入輸出接口信息的；

遍歷所述抽象語法樹，并按照預定的綜合策略轉換為第二中間語言，所述第二中間語言的每一條語句都代表一個功能模塊與此功能模塊與其他模塊的連接關系；

將所述第二中間語言進行綜合后端，生成第一中間語言。