Club Amiga de Montreal - CAM/CAM_CD_1.iso/files/373.lha/Sim_v4.2/german.docs/xdc.Doc.pp/xdc.Doc

Text File | 1990-02-12 | 13.1 KB | 538 lines

            XDC - External Device Compiler - und
            DDL - Device Definition Language




      Inhaltsverzeichnis:


      1  Einführung

      2  Externe Bausteine
      2.1  Schaltnetze
      2.2  ungetaktete Schaltwerke
      2.3  getaktete Schaltwerke

      3  Beschreibung des XDC und der DDL
      3.1  Aufruf des XDC
      3.2  Syntax der DDL
         3.2.1  Schlüsselworte
         3.2.2  Syntaxdiagramme

      4  Fehlermeldungen

      5  Danksagung





      1  Einführung


      Der XDC und die DDL erlauben es für den Register-Transfer-Netz-
      Simulator Sim (ab V4.0) externe Bausteine zu definieren. Damit läßt
      der Umfang der simulierbaren Hardwarebauteile nahezu beliebig stei-
      gern. Außerdem kann mit externen Bausteinen die Simulationsgeschwin-
      digkeit erhöht werden, wenn Teile eines Register-Transfer-Netzes zu
      komplexeren Komponenten zusammengefaßt werden. Die DDL ermöglicht
      die Simulation von Schaltnetzen, getakteten sowie ungetakteten Schalt-
      werken.





      2  Externe Bausteine

      Grundsätzlich ist die Definition jedes beliebigen Baustein möglich.
      Bei getakteten Schaltwerken muß jedoch die Tatsache beachtet werden,
      daß die Bausteine sequentiell bearbeitet werden (siehe 2.3).



      2.1  Schaltnetze


      Beispiel für einen AND-Baustein mit vier Eingängen:

         device x_and;

         input  in1,in2,in3,in4;
         output out;

         {
            out = in1 & in2 & in3 & in4;
         }



      2.2  Ungetaktete Schaltwerke


      Beispiel für einen ungetakteten Automaten:

         Automatengraph:

                    ___                   ___
              +--- /   \       1/0       /   \ ---+
          0/0 |    | 0 | --------------> | 1 |    | 1/0
              +--> \___/                 \___/ <--+

                     A                     |
                     |                     |
                 0/0 |                     | 0/0
                     |                     |
                     |                     V
                    ___                   ___
              +--- /   \       1/1       /   \ ---+
          1/1 |    | 3 | <-------------- | 2 |    | 0/0
              +--> \___/                 \___/ <--+


         Definition:


         device auto;

         input  in;
         output out;
         state  s;

         {
            switch (s) {
             case 0:
               if (in & 1)
                  s = 1;
               break;
             case 1:
               if (~in & 1)
                  s = 2;
               break;
             case 2:
               if (in & 1) {
                  s = 3;
                  out = 1;
               }
               break;
             case 3:
               if (~in & 1) {
                  s = 0;
                  out = 0;
               }
               break;
            }
         }



      2.3  Getaktete Schaltwerke


      Bei getakteten Schaltwerken müssen die Werte auf den Eingangsleitun-
      gen gepuffert werden. Aufgrund der Zwangssequentialisierung der Bau-
      steine darf der Eingang nicht direkt dem Ausgang zugewiesen werden,
      da sonst ein zweites Register, das am Ausgangs des ersten angeschlos-
      sen ist, schon den neuen, aber falschen Wert lesen würde.

      Beispiel für ein vorderflankengetaktetes D-Register:

         device x_reg;
         input  c,d;
         output q;
         state  s;

         {
            if (c & 1)
               q = s;
            else
               s = d;
         }





      3  Beschreibung des XDC und der DDL


      Der XDC erzeugt aus der Bausteindefinition C-Quellcode, der dann
      compiliert werden kann. Getestet wurde bisher nur der AZTEC-Compiler
      V3.6a getestet. Allgemein gesagt, muß Code erzeugt werden, der 16-Bit-
      Integer mit LARGE DATA (+D) verwendet. Für den LATTICE-Compiler müßte
      die Datei xcomp entsprechend angepaßt werden.



      3.1  Aufruf des XDC


      Zur Verwendung des XDC muß ein AZTEC Compiler und Linker vorhanden
      sein. Im gleichen Verzeichnis, in dem der XDC liegt, müssen folgende
      Dateien verfügbar sein:  xcomp, sim.h, sim_msg.h

      Der XDC wird folgendermaßen gestartet:

         Execute xcomp <device>

      Die Datei, die die Bausteindefinition enthält, muß den Namen
      <device>.x haben. .x darf aber beim Aufruf nicht mit angegeben wer-
      den.

      Durch xcomp wird eine Datei <device> erzeugt. Diese stellt den neuen
      externen Baustein dar, d.h. es kann ein neuer Baustein <device> in
      einer Verschaltungsliste verwendet werden. Die Ein- und Ausgangslei-
      tungsnamen müssen dann in der Reihenfolge ihrer Definition angegeben
      werden. Die Datei <device> muß dazu evtl. in das Verzeichnis kopiert
      werden, das den Simulator enthält.



      3.2  Syntax der DDL
      3.2.1  Schlüsselworte


      In der DDL existieren folgende Schlüsselworte:

         BREAK    CASE     DEFAULT  DEVICE   ELSE
         IF       INPUT    OUTPUT   STATE    SWITCH

      Die Schlüsselworte können groß oder klein (auch gemischt) geschrie-
      ben werden.



      3.2.2  Syntaxdiagramme


      file:

      --> device_definition -->


      device_definition:

      --> DEVICE --> identifier --> ';' --> declaration_list --+
                                                               |
          +------------------------<---------------------------+
          |
          +--> '{' --> statement_list --> '}' -->


      comment:

      --> '/*' ---+----------------+--> '*/' -->
                  A                |
                  +-- character <--+


      declaration_list:

      --> input_declaration_list --> output_declaration_list --+
                                                               |
          +-------------------------<--------------------------+
          |
          +--> state_declaration_list --+-->
          |                             A
          +--------------->-------------+


      input_declaration_list:

      --+--> input_declaration --+-->
        A                        |
        +------------<-----------+


      input_declaration:

      --> INPUT --> identifier_list --> ';' -->


      output_declaration_list:

      --+--> output_declaration --+-->
        A                         |
        +-------------<-----------+


      output_declaration:

      --> OUTPUT --> identifier_list --> ';' -->


      state_declaration_list:

      --+--> state_declaration --+-->
        A                        |
        +------------<-----------+


      state_declaration:

      --> STATE --> identifier_list --> ';' -->


      identifier_list:

      --+--> identifier --+-->
        A                 |
        +------ ',' <-----+


      identifier:

      --> letter --+------->------+-->
                   A              |
                   +<-- letter <--+
                   |              |
                   +---- digit <--+


      letter:

      --+--> 'A' ---+-->
        |     .     A
        |     .     |
        |           |
        +--> 'Z' -->+
        |           |
        +--> 'a' -->+
        |     .     |
        |     .     |
        |           |
        +--> 'z' -->+
        |           |
        +--> '_' ---+


      digit:

      --+--> '0' --+-->
        |     .    A
        |     .    |
        |          |
        +--> '9' --+


      statement_list:

      --+--> statement --+-->
        A                |
        +--------<-------+


      statement:

      --+--> switch_statement ------>+-->
        |                            A
        +--> if_statement ---------->+
        |                            |
        +--> assignment_statement -->+
        |                            |
        +----------> ';' ------------+


      assignment_statement:

      --> identifier --> '=' --> expression --> ';' -->


      expression:

      --+--> expression -------------------------------+-->
        |                                              A
        +--> '~' --> expression ---------------------->+
        |                                              |
        +--> constant -------------------------------->+
        |                                              |
        +--> identifier ------------------------------>+
        |                                              |
        +--> '(' --> expression --> ')' -------------->+
        |                                              |
        +--> expression --> operator --> expression ---+


      operator:

      --+--> '>' --->+-->
        |            A
        +--> '<' --->+
        |            |
        +--> '>=' -->+
        |            |
        +--> '<=' -->+
        |            |
        +--> '==' -->+
        |            |
        +--> '!=' -->+
        |            |
        +--> '&' --->+
        |            |
        +--> '|' --->+
        |            |
        +--> '^' --->+
        |            |
        +--> '+' --->+
        |            |
        +--> '-' --->+
        |            |
        +--> '>>' -->+
        |            |
        +--> '<<' ---+


      if_statement:

      --> IF --> '(' --> expression --> ')' --> if_else_statement_list--+
                                                                        |
          +-----------------------------<-------------------------------+
          |
          +--> ELSE --> if_else_statement --+-->
          |                                 A
          +----------------->---------------+


      if_else_statement_list:

      --+--> statement -----------------------+-->
        |                                     A
        +--> '{' --> statement_list --> '}' --+


      switch_statement:

      --> SWITCH --> '(' --> expression --> ')' --> switch_statement_list -->


      switch_statement_list:

      --> '{' --+--> case_statment --+---+--> default_statement --+--> '}' -->
                A                    |   |                        A
                +----------<---------+   +------------>-----------+


      case_statement:

      --> CASE --> constant --> ':' --+--> statement_list --+--+
                                      |                     A  |
                                      +---------->----------+  |
                                                               |
          +--------------------------<-------------------------+
          |
          +--> BREAK --> ';' --+-->
          |                    A
          +--------------------+


      default_statement:

      --> DEFAULT --> ':' --+--> statement_list --+---+--> BREAK --+-->
                            |                     A   |            A
                            +---------->----------+   +------>-----+


      constant:

      --+--> hexadecimal_constant --+-->
        |                           A
        +--> decimal_constant-------+


      hexadecimal_constant:

                        +----------<---------+
                        V                    |
      --+--> '0x' --+---+---+--> digit --+---+-->
        |           A       |            A
        +--> '0X' --+       +--> 'A' --->+
                            |     .      |
                            |     .      |
                            |            |
                            +--> 'F' --->+
                            |            |
                            +--> 'a' --->+
                            |     .      |
                            |     .      |
                            |            |
                            +--> 'f' ----+


      decimal_constant:

      --+--> '0' -----------------------------+-->
        |                                     A
        +--> positive_digit --+--> digit --+--+
                              A            |
                              +------<-----+


      positive_digit:

      --+--> '1' --+-->
        |     .    A
        |     .    |
        |          |
        +--> '9' --+





      4  Fehlermeldungen


      Es gibt drei Fehlerklassen:

         a) parse error ohne nähere Beschreibung


         b) parse error mit näherer Beschreibung

            '=' expected
            '(' expected
            ')' expected
            '{' expected
            '}' expected
            ';' expected
            ':' expected
            constant expected
            lead name expected


         c) semantische Fehler

            BREAK outside of SWITCH
            CASE outside of SWITCH
            DEFAULT outside of SWITCH
            no CASE behind DEFAULT
            missing CASE
            duplicate CASE
            duplicate DEFAULT
            already defined lead name
            undefined lead
            device name differs from file name
            no memory


      Fehler sollten immer vom Anfang zum Ende hin korrigiert werden, da
      dann viele Folgefehler mit beseitigt werden. Folgefehler treten über-
      wiegend auf bei den Klassen a) und b), sehr selten dagegen bei c).





      5  Danksagung


      Mein Dank gebührt Klaus-Dieter Renner, dessen Idee und Erstellung
      eines Register-Transfer-Netz-Simulators und einer Baustein-Defini-
      tions-Sprache die Anregung zu meinen Programmen gab und Michael Koch
      für die ausführlichen Tests und seine Verbesserungs- und Erweiterungs-
      vorschläge.