[SC]SystemC在CPU/GPU验证中的应用(三)

news2025/6/3 10:30:37

SystemC在CPU/GPU验证中的应用(三)

       摘要:下面分享50个逐步升级SystemC编程能力的示例及建议的学习路线图。您可以一次一批地完成它们——从前五个基础的例子开始,然后转向channels, TLM, bus models, simple CPU/GPU kernels等等。在每个阶段掌握之后,再进行下一组的学习。


50个代表性的SystemC例子

  1. Hello, SystemC! (module + sc_main)
  2. Simple clock generator
  3. 4-bit up/down counter
  4. Blocking FIFO channel
  5. Non-blocking handshake channel
  6. Combinational AND/OR modules
  7. D-flip‐flop with async reset
  8. 8×1 multiplexer
  9. Simple RAM model (blocking accesses)
  10. Simple ROM model
  11. Dual-port RAM
  12. Bus arbiter (round-robin)
  13. TLM2.0 blocking transport (initiator)
  14. TLM2.0 blocking transport (target)
  15. TLM2.0 non-blocking transport
  16. TLM2.0 analysis port / export
  17. Simple AXI-Lite bus model
  18. AXI-Lite master + slave example
  19. Quantum keeper & time annotation
  20. tlm_utils::simple_initiator_socket
  21. tlm_utils::simple_target_socket
  22. Hierarchical module instantiation
  23. Dynamic process spawn & kill
  24. Event notification & sc_event_queue
  25. Reset synchronization circuit
  26. Clock domain crossing FIFO
  27. Bus monitor / tracer (TLM analysis)
  28. Memory-mapped register file
  29. Interrupt controller model
  30. Pipeline stage model (fetch/decode/execute)
  31. Simple 4-stage CPU datapath
  32. Cache model (direct-mapped)
  33. DMA engine model
  34. GPGPU kernel launcher skeleton
  35. GPU shader core (vector add)
  36. Barrier synchronization (sc_barrier emulation)
  37. Producer-consumer with sc_mutex
  38. sc_semaphore example
  39. SystemC-AMS basic RC filter
  40. Fixed-point arithmetic with sc_fixed
  41. Power‐aware sc_trace (VCD generation)
  42. Cross-trade-off analysis (timing vs. power)
  43. SystemC assertions (SC_ASSERT)
  44. UVM-SystemC basic use case
  45. Co-simulation stub (Verilog DPI)
  46. SystemC Python binding stub
  47. Parameterized module (SC_MODULE_T)
  48. TLM-2.0 generic payload extensions
  49. Simple NoC router model
  50. Full mini‐SOC: CPU + L2 cache + memory + interconnect

Third Batch: Examples 11–20

Below are the first five examples with complete code + detailed comments.

11. Dual-port RAM (阻塞访问)

文件名:dual_port_ram.cpp

#include <systemc.h>
#include <vector>

// 定义 RAM 接口(阻塞)
struct ram_if : sc_interface {
    virtual unsigned int read(unsigned int addr, unsigned int port) = 0;
    virtual void write(unsigned int addr, unsigned int data, unsigned int port) = 0;
};

// 双端口 RAM 模块
SC_MODULE(DualPortRAM) : public ram_if {
    std::vector<unsigned int> mem;
    sc_time latency;

    SC_CTOR(DualPortRAM)
    : mem(256, 0)                // 256×32-bit
    , latency(sc_time(20, SC_NS))
    {}

    // 端口 port = 0 或 1
    unsigned int read(unsigned int addr, unsigned int port) override {
        wait(latency);
        if (addr < mem.size()) return mem[addr];
        return 0;
    }

    void write(unsigned int addr, unsigned int data, unsigned int port) override {
        wait(latency);
        if (addr < mem.size()) mem[addr] = data;
    }
};

// Testbench
SC_MODULE(TB_DualPortRAM) {
    sc_port<ram_if> ram0, ram1;  // 两个端口
    SC_CTOR(TB_DualPortRAM) {
        SC_THREAD(proc0);
        SC_THREAD(proc1);
    }

    void proc0() {
        // 端口 0 先写
        for (unsigned i = 0; i < 8; ++i) {
            ram0->write(i, i*100, 0);
            cout << sc_time_stamp() << " P0 WRITE ["<< i <<"]="<< i*100 << endl;
        }
        wait(100, SC_NS);
        // 端口 0 读
        for (unsigned i = 0; i < 8; ++i) {
            unsigned d = ram0->read(i, 0);
            cout << sc_time_stamp() << " P0 READ  ["<< i <<"]="<< d << endl;
        }
    }

    void proc1() {
        // 稍后启动端口1,模拟并发
        wait(40, SC_NS);
        for (unsigned i = 0; i < 8; ++i) {
            ram1->write(i, i*1000, 1);
            cout << sc_time_stamp() << " P1 WRITE ["<< i <<"]="<< i*1000 << endl;
        }
        wait(100, SC_NS);
        for (unsigned i = 0; i < 8; ++i) {
            unsigned d = ram1->read(i, 1);
            cout << sc_time_stamp() << " P1 READ  ["<< i <<"]="<< d << endl;
        }
        sc_stop();
    }
};

int sc_main(int, char*[]) {
    DualPortRAM ram("ram");
    TB_DualPortRAM tb("tb");
    tb.ram0(ram);
    tb.ram1(ram);
    sc_start();
    return 0;
}

12. Bus Arbiter(轮询)

文件名:bus_arbiter.cpp

#include <systemc.h>

// 简单 4-master 轮询仲裁器
SC_MODULE(Arbiter) {
    sc_in<bool> req[4];
    sc_out<bool> gnt[4];
    unsigned idx; // 下一个检查的 master

    SC_CTOR(Arbiter): idx(0) {
        SC_METHOD(prioritize);
        for (int i = 0; i < 4; ++i)
            sensitive << req[i];
    }

    void prioritize() {
        // 清空所有 grant
        for (int i = 0; i < 4; ++i) gnt[i].write(false);

        // 轮询检查请求
        for (int cnt = 0; cnt < 4; ++cnt) {
            unsigned i = (idx + cnt) % 4;
            if (req[i].read()) {
                gnt[i].write(true);
                idx = (i + 1) % 4; // 下次从 i+1 开始
                return;
            }
        }
    }
};

// Testbench
SC_MODULE(TB_Arbiter) {
    sc_signal<bool> req[4], gnt[4];
    Arbiter arb;

    SC_CTOR(TB_Arbiter): arb("arb") {
        // 端口绑定
        for (int i = 0; i < 4; ++i) {
            arb.req[i](req[i]);
            arb.gnt[i](gnt[i]);
        }
        SC_THREAD(stimulus);
        SC_METHOD(monitor);
        for (int i = 0; i < 4; ++i) sensitive << gnt[i];
    }

    void stimulus() {
        // 不同 master 在不同时间发出请求
        req[0].write(true); wait(10, SC_NS);
        req[1].write(true); wait(10, SC_NS);
        req[0].write(false); wait(10, SC_NS);
        req[2].write(true); wait(10, SC_NS);
        req[1].write(false); req[2].write(false); req[3].write(true);
        wait(10, SC_NS);
        sc_stop();
    }

    void monitor() {
        cout << sc_time_stamp() << " grants:";
   

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/2394834.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

(LeetCode 每日一题) 909. 蛇梯棋 (广度优先搜索bfs)

题目&#xff1a;909. 蛇梯棋 思路&#xff1a;广度优先搜索bfs队列&#xff0c;时间复杂度0(6*n^2)。 细节看注释 C版本&#xff1a; class Solution { public:int snakesAndLadders(vector<vector<int>>& board) {int nboard.size();// vis[i]&#xff1a;…

生成https 证书步骤

一、OpenSSL下载 OpenSSL下载地址&#xff1a; https://slproweb.com/products/Win32OpenSSL.html 如果电脑是64位的就选择64位的 二、OpenSSL安装 双击打开.exe文件 开始安装&#xff0c;一直下一步&#xff0c;不过需要注意的是默认安装路径是C盘&#xff0c;可更改到其他盘…

设计模式——适配器设计模式(结构型)

摘要 本文详细介绍了适配器设计模式&#xff0c;包括其定义、核心思想、角色、结构、实现方式、适用场景及实战示例。适配器模式是一种结构型设计模式&#xff0c;通过将一个类的接口转换成客户端期望的另一个接口&#xff0c;解决接口不兼容问题&#xff0c;提高系统灵活性和…

小黑大语言模型通过设计demo进行应用探索:langchain中chain的简单理解demo

chain简介 LangChain 中的 Chain 模块‌在开发大型语言模型&#xff08;LLM&#xff09;驱动的应用程序中起着至关重要的作用。Chain是串联LLM能力与实际业务的关键桥梁&#xff0c;通过将多个工具和模块按逻辑串联起来&#xff0c;实现复杂任务的多步骤流程编排。 案例 通过…

秒杀系统—5.第二版升级优化的技术文档三

大纲 8.秒杀系统的秒杀库存服务实现 9.秒杀系统的秒杀抢购服务实现 10.秒杀系统的秒杀下单服务实现 11.秒杀系统的页面渲染服务实现 12.秒杀系统的页面发布服务实现 8.秒杀系统的秒杀库存服务实现 (1)秒杀商品的库存在Redis中的结构 (2)库存分片并同步到Redis的实现 (3…

【STM32】HAL库 之 CAN 开发指南

基于stm32 f407vet6芯片 使用hal库开发 can 简单讲解一下can的基础使用 CubeMX配置 这里打开CAN1 并且设置好波特率和NVIC相关的配置 波特率使用波特率计算器软件 使用采样率最高的这段 填入 得到波特率1M bit/s 然后编写代码 环形缓冲区 #include "driver_buffer.h&qu…

DeepSeek R1-0528 新开源推理模型(免费且快速)

DeepSeek推出了新模型,但这不是R2! R1-0528是DeepSeek的最新模型,在发布仅数小时后就在开源社区获得了巨大关注。 这个悄然发布的模型DeepSeek R1-0528,已经开始与OpenAI的o3一较高下。 让我来详细介绍这次更新的新内容。 DeepSeek R1-0528 发布 DeepSeek在这次发布中采…

Go 语言的 GC 垃圾回收

序言 垃圾回收&#xff08;Garbage Collection&#xff0c;简称 GC&#xff09;机制 是一种自动内存管理技术&#xff0c;主要用于在程序运行时自动识别并释放不再使用的内存空间&#xff0c;防止内存泄漏和不必要的资源浪费。这篇文章让我们来看一下 Go 语言的垃圾回收机制是如…

安全帽目标检测

安全帽数据集 这里我们使用的安全帽数据集是HelmentDetection&#xff0c;这是一个公开数据集&#xff0c;里面包含5000张voc标注格式的图像&#xff0c;分为三个类别&#xff0c;分别是 0: head 1: helmet 2: person 安全帽数据集下载地址、 我们将数据集下载后&#xff0c…

Eclipse 插件开发 5.3 编辑器 监听输入

Eclipse 插件开发 5.3 编辑器监 听输入 1 插件配置2 添加监听3 查看效果 Manifest-Version: 1.0 Bundle-ManifestVersion: 2 Bundle-Name: Click1 Bundle-SymbolicName: com.xu.click1;singleton:true Bundle-Version: 1.0.0 Bundle-Activator: com.xu.click1.Activator Bundle…

iOS 集成网易云信IM

云信官方文档在这 看官方文档的时候&#xff0c;版本选择最新的V10。 1、CocoPods集成 pod NIMSDK_LITE 2、AppDelegate.m添加头文件 #import <NIMSDK/NIMSDK.h> 3、初始化 NIMSDKOption *mrnn_option [NIMSDKOption optionWithAppKey:"6f6568e354026d2d658a…

azure web app创建分步指南系列之二

为注册表授权托管标识 你创建的托管标识尚未获得从容器注册表中提取数据的授权。在此步骤中,你将启用授权。 返回容器注册表的管理页面: 在左侧导航菜单中,选择“访问控制 (IAM)”。选择“添加角色分配”。此屏幕截图显示了如何为容器注册表启用添加角色分配。在角色列表中…

题海拾贝:P8598 [蓝桥杯 2013 省 AB] 错误票据

Hello大家好&#xff01;很高兴我们又见面啦&#xff01;给生活添点passion&#xff0c;开始今天的编程之路&#xff01; 我的博客&#xff1a;<但凡. 我的专栏&#xff1a;《编程之路》、《数据结构与算法之美》、《题海拾贝》 欢迎点赞&#xff0c;关注&#xff01; 1、题…

Python量化交易12——Tushare全面获取各种经济金融数据

两年前写过Tushare的简单使用&#xff1a; Python量化交易08——利用Tushare获取日K数据_skshare- 现在更新一下吧&#xff0c;这两年用过不少的金融数据库&#xff0c;akshare&#xff0c;baostock&#xff0c;雅虎的&#xff0c;pd自带的......发现还是Tushare最稳定最好用&…

封装一个小程序选择器(可多选、单选、搜索)

组件 <template><view class"popup" v-show"show"><view class"bg" tap"cancelMultiple"></view><view class"selectMultiple"><view class"multipleBody"><view class&…

Dest建筑能耗模拟仿真功能简介

Dest建筑能耗模拟仿真功能简介 全球建筑能耗占终端能源消费的30%以上&#xff0c;掌握建筑能耗模拟是参与绿色建筑认证&#xff08;如LEED、WELL&#xff09;、超低能耗设计、既有建筑节能改造的必备能力。DEST作为国内主流建筑能耗模拟工具&#xff0c;广泛应用于设计院、咨询…

【Hot 100】121. 买卖股票的最佳时机

目录 引言买卖股票的最佳时机我的解题 &#x1f64b;‍♂️ 作者&#xff1a;海码007&#x1f4dc; 专栏&#xff1a;算法专栏&#x1f4a5; 标题&#xff1a;【Hot 100】121. 买卖股票的最佳时机❣️ 寄语&#xff1a;书到用时方恨少&#xff0c;事非经过不知难&#xff01; 引…

【机器学习基础】机器学习入门核心算法:XGBoost 和 LightGBM

机器学习入门核心算法&#xff1a;XGBoost 和 LightGBM 一、算法逻辑XGBoost (eXtreme Gradient Boosting)LightGBM (Light Gradient Boosting Machine) 二、算法原理与数学推导目标函数&#xff08;二者通用&#xff09;二阶泰勒展开&#xff1a;XGBoost 分裂点增益计算&#…

Linux | Shell脚本的常用命令

一. 常用字符处理命令 1.1 连续打印字符seq seq打印数字&#xff1b;且只能正向打印&#xff0c;不可反向连续打印 设置打印步长 指定打印格式 1.2 反向打印字符tac cat 正向&#xff0c;tac 反向 1.3 打印字符printf printf "打印的内容"指定格式打印内容 换行…

【JUC】深入解析 JUC 并发编程:单例模式、懒汉模式、饿汉模式、及懒汉模式线程安全问题解析和使用 volatile 解决内存可见性问题与指令重排序问题

单例模式 单例模式确保某个类在程序中只有一个实例&#xff0c;避免多次创建实例&#xff08;禁止多次使用new&#xff09;。 要实现这一点&#xff0c;关键在于将类的所有构造方法声明为private。 这样&#xff0c;在类外部无法直接访问构造方法&#xff0c;new操作会在编译…