IP-kirjaston hallintatyökalu

Johdanto Digitaaliset järjestelmät yhä suurempia ja monimutkaisempiaSisältää usein laitteiston ja ohjelmistonSuuri määrä eri variaatioita ja konfiguraatioita •Vanha ohjelmisto vanhalla laitteistolla •Uusi ohjelmisto vanhalla laitteistolla •Vanha ohjelmisto uudella laitteistolla •Uusi ohjelmisto uudella laitteistolla Järjestelmät ovat hierarkkisia

IP-lohko (intellectual property block) Jonkin osapuolen omistama uudelleenkäytettävä toteutusyksikkö •Omistaja voi käyttää itse tai lisensoida toisten osapuolten käytettäväksi •Uudelleenkäyttö mahdollistaa suunnittelukustannusten jakamisen IP-lohkoja on erilaisia •Jollain ohjelmointikielellä toteutettu ohjelma (hyvin uudelleenkäytettävä) •Laitteistonkuvauskielellä toteutettu kiihdytinlohko (melko uudelleenkäytettävä) •Piirin komponenttien sijoittelukaavio (ei uudelleenkäytettävä) Sisältää useita eri tiedostoja •Dokumentaatiotiedostot •Testaus- ja verifiointitiedostot •Toteutukseen liittyvät tiedostot •Käyttöönottoon liittyvät tiedostot Esimerkki IP-lohko: Hibi-väylä

Järjestelmäpiiri (SoC) Koostuu IP-lohkoistaTestaus ja verifiointi monimutkaista •Yksittäistä IP-lohkoa testatessa ja verifioitaessa keskitytään kyseisen lohkon toteuttamaan toimintoon •Järjestelmäpiirissä keskitytään IP-lohkojen väliseen yhteistoimintaan •Useamman tason hierarkialla voidaan jakaa urakkaa pienempiin aliosiin Voivat olla hyvinkin monimutkaisia •Koostuvat kymmenistä tai jopa sadoista IP-lohkoista •Voivat sisältää useita eri kelloalueita Uudelleenkäytöllä voidaan helpottaa toteutus- ja verifiointiurakkaa •Voidaan korvata jokin IP-lohko uudemmalla ilman että koko järjestelmä menee uusiksi Järjestelmäpiiri jossa 4 IP-lohkoa, väylä ja 5 ulkoista liityntää

IP-Xact Metadata-formaatti alunperin elektroniikkakomponenttien ja – järjestelmien automatisoituun konfigurointiin ja integrointiin Tarjoaa työkalu- ja toteutusriippumattoman tavan tallettaa olennaiset tiedot IP-lohkosta •IP-lohkon siirto kehitysympäristöstä toiseen helpottuu -> uudelleenkäytettävyys paranee Standardi määrittelee 7 eri tyyppistä objektia •Component •Design •Design Configuration •Bus Definition •Abstraction Definition •Generator Chain •Abstractor Jokainen IP-Xact dokumentti määrittelee yhden objektin kirjastoon •Jokainen objekti sisältää yksikäsitteisen VLNV-tunnisteen Komponentit voidaan jakaa kahteen eri kategoriaan •Ei-hierarkkiset komponentit sisältävät suoraan tiedostot niiden toteutuksesta •Hierarkkiset komponentit koostuvat toisista komponenteista ja instantioivat näitä VLNV-viittausten kautta. Eivät sisällä suoraan alikomponenttiensa toteutustiedostoja.

Käytetyt IP-Xact-laajennokset Library Handler laajentaa IP-Xact standardia muutamalla parametrilla •Tavoitteena parantaa työkalun käytettävyyttä ja tehokkuutta •Mahdollistaa komponenttien luokittelun ja suodattamisen Käytetyt parametrit ovat •Toteutus kertoo onko kyseessä laitteisto- vai ohjelmistokomponentti tai sisältääkö se ohjelmistokomponenttien sijoittelun laitteiston suorittimien ajettavaksi •Toteutuksen jäykkyys (firmness) kertoo kuinka muokattavissa komponentti on •Tuotehierarkia kertoo onko komponentti yksittäinen IP-lohko vai mallintaako se kokonaista lopputuotetta

IP-lohkon lisäys kirjastoon 4. Generoidaan lopulliset tiedostot metadatan ja alikomponenttien tiedostojen perusteella Esimerkiksi generoidaan ylimmän tason strukturaalinen vhdl-kuvaus Ohjelmiston tapauksessa voidaan kääntää lähdekoodit ajettavaksi tiedostoksi 3. Konfiguroidaan instantioidut komponentit manuaalisesti tai voidaan hyödyntää erilaisia skriptejä 2. Kirjaston IP-lohkoista koostetaan hierarkkinen komponentti Instantioidaan alikomponentit VLNV- tunnisteiden perusteella Lohkojen väliset kytkennät tehdään metadatan tasolla Kirjastoon lisätään uusi hierarkkinen komponentti 1. Kun IP-lohko lisätään kirjastoon se täytyy paketoida IP-Xact metadatalla Tällöin metadataan listataan mm. komponentin rajapinnat, siihen liittyvät tiedostot ja mahdolliset tiedostojen käännöskomennot ja –optiot skriptien generoimista varten

Käyttötapaukset Library Handler tarjoaa palveluja käyttäjälle graafisen käyttöliittymän kautta Lisäksi sisältää ohjelmallisen rajapinnan, jonka kautta Kactus2-ohjelmiston muut osat pystyvät käyttämään kirjastonhallinnan palveluja

Yhteenveto Tavoitteena oli työkalu, jolla IP-lohkojen käsittely helpottuisi •Virheiden määrän väheneminen -> kirjasto pysyy helpommin eheässä tilassa •Kirjaston rakenne on paremmin nähtävissä •Kirjaston komponenttien väliset riippuvuudet on dokumentoitu eksplisiittisesti Työkalun toteutus tehty C++-kielellä •Ohjelmistokehyksenä käytössä tällä hetkellä Qt:n versio 4.8 •Library Handlerin koodimäärä on n riviä ilman kommentteja ja rivinvaihtoja •Koko Kactus2-ohjelmisto tällä hetkellä n riviä •Kehitysympäristönä käytössä Microsoftin Visual Studio 2008 ja siihen asennettu Qt add-in Qt mahdollistaa alustariippumattoman koodin •Windows •Ubuntu •Debian Esimerkkikirjastona käytetty Funbase IP Librarya •Sisältää 156 eri objektia •Koko kirjaston etsintään ja eheyden tarkistukseen kuluva aika lasketaan sekunneissa