SoC Blockset

Concevoir, évaluer et implémenter des architectures SoC hardware et software

SoC Blockset™ offre des blocs Simulink^® et des outils de visualisation pour modéliser, simuler et analyser des architectures hardware et software pour des ASIC, FPGA, SoC (systems on a chip) programmables et des microcontrôleurs/microprocesseurs multicœurs.

SoC Blockset vous permet de simuler la mémoire et la connectivité interne et externe, tout comme l'ordonnancement et les effets du système d'exploitation, à l'aide de trafic de test généré ou de données d'E/S réelles. Vous pouvez explorer rapidement différentes architectures système, estimer la complexité de l'interface pour le partitionnement du hardware et du software ainsi qu'évaluer les performances du software et l'utilisation du hardware.

Utilisé avec Embedded Coder et HDL Coder, SoC Blockset implémente des applications pour les FPGA Xilinx^® et Intel^®, les SoC programmables tels que les cartes MPSoC et RFSoC Xilinx UltraScale+™, et les microcontrôleurs/microprocesseurs multicœurs tels que les MCU Texas Instruments C2000™.

En savoir plus :

Simuler et analyser des architectures SoC
Analyse des performances système
Déploiement sur des cartes SoC et FPGA
Applications proposées
Simuler et déployer dans des microcontrôleurs et des microprocesseurs

Concevoir un chemin de données allant d'un FPGA à un processeur avec SoC Blockset : modélisation et simulation

Simuler et analyser des architectures SoC

Développez et combinez des algorithmes software, la logique hardware, les systèmes de mémoire et les E/S dans votre application SoC. Évaluez les architectures alternatives avant le déploiement sur le hardware.

Développer des architectures SoC à partir de spécifications

Vous pouvez démarrer avec une architecture fonctionnelle de votre application dans System Composer™ et allouer des composants fonctionnels à l'architecture hardware SoC (processeur), la logique programmable (FPGA) et la mémoire. Simulez le comportement de l'application dans son ensemble et vérifiez son fonctionnement. Ensuite, évaluez l'implémentation pour choisir comment allouer ses composants fonctionnels entre hardware et software.

Approche d'ingénierie système pour les applications SoC

Allouer des composants fonctionnels aux composants de l'architecture hardware SoC en utilisant System Composer.

Analyser l'utilisation des ressources des algorithmes

Analysez les modèles Simulink ou les fonctions MATLAB^® pour générer des rapports qui indiquent le nombre d'opérateurs arithmétiques requis pour l'implémentation. Utilisez ces rapports pour comparer différentes architectures pour des dispositifs FPGA, ASIC et SoC, exécuter des études de compromis et explorer le partitionnement hardware/software.

Analyser les ressources des algorithmes

Estimer le nombre d'opérateurs pour un algorithme MATLAB

Comparer les implémentations de filtre FIR avec socModelAnalyzer

Afficher l'estimation du nombre et du type d'opérateurs requis pour implémenter les fonctions MATLAB ou les modèles Simulink.

Transactions de mémoires

Modélisez la mémoire DDR et simulez les transactions de mémoire partagée entre la logique hardware et les processeurs embarqués. Configurez des contrôleurs de mémoire DMA pour arbitrer le trafic mémoire. Prenez en compte la latence mémoire et le débit dans la simulation.

Analyser la bande passante de la mémoire avec des générateurs de trafic

Échanger des données en streaming du hardware au software

Échanger des données en streaming du software au hardware

Transferts des données de mémoire et de registre

Protocoles du canal de mémoire externe

Développer des applications radio pour RFSoC avec MATLAB et Simulink (4 Vidéos)

Concevoir un chemin de données allant d'un FPGA à un processeur avec SoC Blockset : modélisation et simulation

Exécution de tâches

Modélisez l'exécution des tâches d'un software embarqué, comme gérées par le système d'exploitation (OS). Simulez les tâches avec un timing précis, en tenant compte des changements de contexte, de la préemption des tâches et de la durée d'exécution. Modélisez les interruptions du software générées par le FPGA. Appliquez des statistiques pour simuler la durée des tâches non-déterministes, ou appliquez des durées de tâche enregistrées pendant le test du hardware.

Principe de l'exécution de tâche

Gestionnaire de tâches

Exécution de tâches

Durée des tâches

Déclencher des tâches software par des interruptions FPGA

Visualiser la préemption des tâches, les changements de contexte et la durée d'exécution avec des diagrammes de temps.

Modèles SoC prédéfinis

Créez des modèles complets d'applications SoC en partant de zéro avec une approche pas à pas ou partez de modèles prédéfinis pour le cotraitement hardware/software incluant des modèles pour des applications de vision et de communication.

Modèle de streaming du FPGA vers le processeur

Modèle de streaming du processeur vers le FPGA

Modèles de radio logicielle

Modèle d'interface HDMI

Modèle de buffer de trame avec interface HDMI

Modèle RFSoC

Créer des modèles d'applications SoC à partir de modèles prédéfinis.

Simulation avec données d'E/S enregistrées

Enregistrez des sources hardware périphériques telles que des signaux RF ou des données HDMI et lisez ensuite les enregistrements en tant que sources lors de simulations ou de tests sur hardware.

Enregistrer des données d'E/S depuis un SoC

Simuler avec des données d'E/S enregistrées depuis un SoC

Lire des enregistrements en tant que source pour la simulation.

Analyse des performances système

Évaluez la performance de la mémoire et l'exécution des tâches en simulation et effectuez un profilage sur la carte.

Analyse de l'exécution des tâches

Simulez le système software des applications SoC en exécutant les modèles Simulink incorporant des tâches pilotées par des timers et des événements. Visualisez le timing d'exécution, la préemption, les dépassements, les drops et l'utilisation du cœur. Rejouez les exécutions de tâches dans une simulation en utilisant les données de timing des tâches capturées lors de simulations antérieures ou directement depuis des cartes SoC.

Exécution de tâches

Le rapport d'exécution des tâches présente les timings minimaux, maximaux et typiques des tâches, ainsi que des statistiques sur l'utilisation du cœur du processeur.

Performance de mémoire DDR

Analysez la bande passante mémoire des designs du système. Visualisez les résultats de simulation et les métriques de bande passante avant de les déployer sur la carte SoC.

Informations de diagnostic de l'exécution FPGA

Profileur d'instrumentation du cœur

Simuler les transactions de mémoire partagée et analyser les performances.

Contrôle de performance de la mémoire interne et profilage de l'exécution des tâches

Mesurez la performance de la mémoire et l'exécution de tâches sur une carte SoC, puis visualisez et analysez ces mesures pour adapter un modèle SoC à vos exigences de performance système. Vous pouvez interagir en temps réel avec les cartes SoC depuis MATLAB ou depuis votre test bench Simulink.

Profileur d'instrumentation du code

Profilage de l'exécution de tâches sur un processeur

Mesurer l'exécution de tâches avec le profileur d'instrumentation du code.

Déploiement sur des cartes SoC et FPGA

Générez des designs de référence et du code RTL pour la logique programmable. Générez du code C/C++ pour les tâches du processeur. Déployez des applications hardware/software complètes sur des cartes de développement.

Générer un projet de software embarqué

Lorsqu'il est utilisé avec Embedded Coder^®, SoC Blockset génère des projets de software embarqués complets à partir de modèles incluant les ordonnanceurs, les tâches software et l'intégration des drivers d'E/S.

Générer un design SoC

SoC Builder

Génération de code pour tâches software

Générer des projets de software embarqués complets à partir de modèles.

Générer des designs de référence

Générez des designs de référence pour la logique programmable. Les designs de référence sont des réseaux configurés de cœurs IP avec des chemins de données et de contrôle qui peuvent être connectés à des mémoires externes et des applications software. SoC Blockset se connecte aux outils de design Xilinx et Intel pour produire des bitstreams, puis programme les cartes FPGA et SoC.

Exporter un design de référence personnalisé à partir du modèle SoC

Exporter un design de référence personnalisé

Générer des designs de référence pour une utilisation avec des IP d'algorithmes HDL générés avec HDL Coder.

Cibler des cartes COTS ou personnalisées

Implémentez des applications hardware/software sur des kits hardware supportés dont Xilinx Zynq UltraScale+ MPSoC et RFSoC, Zynq-7000 SoC, Intel Cyclone et Arria SoC FPGA. Ciblez ces cartes en utilisant des hardware support packages ou créez un support pour des cartes personnalisées.

Transmettre et recevoir un signal à fréquence simple avec une carte Xilinx RFSoC, partie 1 : design du système

Transmettre et recevoir un signal à fréquence simple avec une carte Xilinx RFSoC, partie 2 : déploiement

Recherche de cellule 5G NR avec une carte Xilinx RFSoC

Outils et hardware tiers supportés

Support package SoC Blockset pour cartes Xilinx

Support package SoC Blockset pour cartes Intel

Concevoir un chemin de données allant d'un FPGA à un processeur avec SoC Blockset : déploiement sur Xilinx (5:43)

Explorez la galerie (4 images).

Applications proposées

Développez et déployez des applications hardware/software pour les télécommunications, le traitement de vidéos et d'images, et les systèmes de contrôles.

Télécommunications et radar

Évaluez les applications de télécommunications et de radar en tenant compte des effets des sous-systèmes associés au processeur, au FPGA et à la mémoire DDR. Utilisez des modèles prédéfinis de cartes Xilinx Zynq UltraScale+ MPSoC et RFSoC pour simuler des applications hardware/software, puis déployez-les sur des cartes de développement et configurez leurs convertisseurs de données.

Radar Doppler pulsé utilisant une carte Xilinx RFSoC

Récupération du MIB 5G NR avec une carte Xilinx RFSoC

Émission et réception OFDM avec une carte Xilinx RFSoC

Utiliser SoC Blockset pour modéliser, simuler et déployer des applications comme des radars Doppler de distance sur des RFSoC Xilinx UltraScale+.

Traitement de vidéos et d'images

Les applications de traitement de vidéos et d'images, nécessitant beaucoup de données, imposent aux designers d'évaluer les besoins en bande passante mémoire pour garantir le respect des exigences de l'application en termes de débit et de taille d'images. Utilisez SoC Blockset pour modéliser la mémoire DDR externe et évaluez la bande passante mémoire dynamiquement avec une simulation. Générez ensuite l'IP d'interface AXI4 entièrement conforme avec HDL Coder™.

Retournement vertical d'une vidéo en utilisant la mémoire externe

Algorithme CLAHE (Contrast Limited Adaptive Histogram Equalization) avec mémoire externe

Modélisation d'une application vidéo avec les blocs SoC Blockset.

Contrôle de moteur et d'électronique de puissance

Implémentez un système de contrôle temps réel de moteur et d'électronique de puissance sur des microcontrôleurs multicœurs ou des SoC en partitionnant les tâches de contrôle en différentes unités de calcul. Simulez les communications avec les périphériques ADC/PWM et entre les processeurs avec des modèles physiques, et déployez-les sur des systèmes prototypes.

Partitionner le contrôle moteur pour des MCU multiprocesseurs

Intégrer la planification MCU et les périphériques dans l'application d'un système de contrôle moteur

Contrôle de moteur et d'électronique de puissance

Partitionner les algorithmes entre plusieurs processeurs.

Simuler et déployer dans des microcontrôleurs et des microprocesseurs

Développez des algorithmes software, incorporant des effets du système d'exploitation et des composants hardware, puis déployez sur le hardware.

Modélisation des périphériques

Effectuez des simulations en boucle fermée incluant le comportement des périphériques tels que les ADC et PWM. Les modèles peuvent prendre en compte la synchronisation et la latence ADC-PWM.

Intégrer la planification MCU et les périphériques dans l'application d'un système de contrôle moteur

Interface ADC

Interface PWM

Ajouter la modélisation des périphériques MCU dans un système de contrôle moteur avec SoC Blockset (8:02)

Ajouter la modélisation des périphériques MCU dans un système de contrôle moteur avec SoC Blockset

Modélisation d'architecture multiprocesseurs

Partitionnez les algorithmes entre plusieurs processeurs pour obtenir une modularité du design et améliorer la performance. Modélisez l'exécution multiprocesseurs et la communication des données entre processeurs.

Communication inter-processus des données via un périphérique de hardware dédié

Partitionner le contrôle moteur pour des MCU multiprocesseurs

Contrôle moteur multicœurs avec SoC Blockset

Déployer sur des cartes microcontrôleurs et microprocesseurs

Effectuez un prototypage rapide sur des cartes hardware en générant des applications software avec Embedded Coder. Effectuez un profilage sur la carte pour mettre au point les applications.

Support du Texas Instruments C2000 dans SoC Blockset

Support de Linux embarqué dans SoC Blockset

En savoir plus sur les blocs SoC sur MCU

Supporter votre carte Linux embarqué dans le SoC Blockset