Handel-C:硬件描述语言的新星
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更新于2024-08-13
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"新一代硬件描述预言Handel-C为并行设计提供了高效解决方案,它结合了高级编程语言C的便利性和硬件描述语言的功能。Handel-C由Celoxica公司开发,旨在简化FPGA和ASIC芯片的复杂算法设计过程,提高设计效率,缩短产品上市时间。该语言支持多种数据类型和结构类型,包括channels、interfaces、memories和signals,以实现不同层次的硬件通信和并行执行。
在Handel-C中,channels是并行进程间通信的关键,允许一个分支写入数据,另一个分支读取。例如,定义一个通道`chan unsigned int 5 x[6];`表示一个能存储6个无符号5位整数的通道数组。读取和写入操作分别通过`channel ?variable;`和`channel ! expression;`完成,但不能同时进行读写。
interfaces则用于连接到外部设备或逻辑,定义接口时需指定输入和输出端口。例如,`interface sort (ports_in_to_handel-C) (ports_out_from_Handel-C);`定义了一个名为sort的接口,定义了进入Handel-C的输入端口和从Handel-C输出的端口。
memories是存储类型,包括rom、ram、wom(Write-Once Memory)和mpram(Multi-port RAM),它们为设计提供了不同的内存模型,适应不同需求。例如,mpram支持多端口访问,适用于并行处理场景。
signals类似于连线,用于在硬件模块之间传递信号。它们可以是单向或双向的,并且可以根据需要进行定义和使用。
Handel-C的编译工具DK是Celoxica公司的核心产品,它将C语言风格的源代码直接转换为FPGA的网表或VHDL/Verilog代码,以便进一步的综合和布局布线。DK环境支持与传统HDL和软件的协同仿真,如ModelSim,允许混合编程和验证。
Handel-C通过提供一种接近C语言的抽象级别,降低了硬件设计的复杂性,使得软件工程师也能参与到硬件设计中,促进了软硬件协同设计的发展。这种语言的引入对于高速算法的实现,特别是在通信、图像处理、语音识别等领域,具有显著的优势。通过使用Handel-C,设计者可以更高效地利用硬件资源,实现高性能的并行计算。"
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