[發明專利]一種軟件編譯方法及片上系統

有效

• 申請號: 202011505391.4
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112650503B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 杜金鳳;趙井坤;任程程;劉鍇;李楊
• 申請（專利權）人: 廣東高云半導體科技股份有限公司
• 主分類號: G06F8/51
• 分類號: G06F8/51;G06F15/78
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 何倚雯

本申請提供一種軟件編譯方法，應用于片上系統，包括：對第一硬件描述語言代碼進行編譯，以生成第一碼流文件；對高級語言代碼進行編譯，以生成第二碼流文件；以及將第一碼流文件和第二碼流文件存儲于存儲器中并匹配，以實現微控制單元所要的相應功能。本申請還提供了相應的片上系統。本申請實現對片上系統的軟件編譯，同時有效兼顧硬件架構可擴展性。

技術領域

本申請的所公開實施例涉及片上系統領域，且更具體而言，涉及一種軟件編譯方法及片上系統。

背景技術

隨著信息技術的發展，FPGA結合MCU的SoC架構得到越來越廣泛的應用，同時這也對FPGA的軟件編譯提出了更高的要求。在進行軟件編譯時，需要考慮到FPGA內核與MCU、存儲器以及外部設備之間的通信，從而配置最適合其通信的硬件基礎架構，以滿足不同應用場景對外部設備的需求。

發明內容

根據本申請的實施例，本申請提出一種軟件編譯方法及片上系統來解決上述問題。

根據本申請的第一方面，公開一種實例性的軟件編譯方法，應用于片上系統，所述片上系統包括微控制單元、現場可編程門陣列和存儲器，且由第一硬件描述語言代碼編寫，其中所述微控制單元由高級語言代碼編寫。實例性的軟件編譯方法包括：對所述第一硬件描述語言代碼進行編譯，以生成第一碼流文件；對所述高級語言代碼進行編譯，以生成第二碼流文件；以及將所述第一碼流文件和所述第二碼流文件存儲于所述存儲器中并匹配，以實現所述微控制單元所要的相應功能。

在一些實施例中，所述對所述高級語言代碼進行編譯，以生成第二碼流文件，包括：對所述高級語言代碼進行前端編譯，以生成中間代碼；對所述中間代碼進行優化并映射，以將所述微控制單元轉換為所述現場可編程門陣列可識別的第二硬件描述語言代碼；以及對所述第二硬件描述語言代碼進行編譯，以生成所述第二碼流文件。

在一些實施例中，所述中間代碼包括指令集，所述指令集包括執行順序無限制的多個指令；所述對所述中間代碼進行優化包括：對所述指令集中的指令進行相互重疊執行；和/或將所述微控制單元的對外接口位置和所述現場可編程門陣列的相應接口位置設置為常量。

在一些實施例中，所述中間代碼進一步包括循環代碼；所述對所述中間代碼進行優化進一步包括：構建多面體模型，其中所述多面體模型表征所述循環代碼；以及根據所述循環代碼的邊界約束與變量之間的關系，對所述多面體模型進行語句調度，以實現語句并行執行。

在一些實施例中，所述現場可編程門陣列包括塊狀靜態隨機存儲器；所述中間代碼被映射到所述塊狀靜態隨機存儲器和/或片外存儲資源。

在一些實施例中，所述塊狀靜態隨機存儲器和/或片外存儲資源包括多個存儲單元，所述多個存儲單元是根據所述微控制單元的數據結構而劃分的。

在一些實施例中，所述映射包括：所述微控制單元的參數到所述第二硬件描述語言代碼所描述的輸入輸出接口的映射；所述中間代碼中的數組到所述存儲單元的映射；以及所述循環代碼的轉換映射。

在一些實施例中，所述中間代碼包括多個語句塊，其中每個所述語句塊對應所述第二硬件描述語言代碼所描述的過程；所述對所述中間代碼進行映射包括：將所述中間代碼中的語句塊內的運算映射為所述過程中的數據路徑；以及將所述中間代碼中的語句塊間的分支跳轉指令映射為所述過程之間的使能控制信號。

在一些實施例中，所述存儲器包括第一閃存和第二閃存；其中，所述第一碼流文件存儲于所述第一閃存內，所述第二碼流文件存儲于所述第二閃存內。

在一些實施例中，所述對所述第一硬件描述語言代碼進行編譯包括：對所述片上系統添加位置約束，以使所述片上系統內部設置于預定位置；以及對所述第一硬件描述語言代碼進行綜合，并執行布局及繞線，從而生成所述第一碼流文件。

在一些實施例中，所述對所述第二硬件描述語言代碼進行編譯包括：對所述第二硬件描述語言代碼進行綜合，并執行布局及繞線，從而生成所述第二碼流文件。