HDL Coder

 

HDL Coder

Generierung von VHDL- und Verilog-Code für FPGA- und ASIC-Entwürfe

HDL Coder generiert portablen, synthetisierbaren Verilog®- und VHDL®-Code aus MATLAB®-Funktionen, Simulink®-Modellen und Stateflow®-Diagrammen. Der generierte HDL-Code kann für die FPGA-Programmierung oder für ASIC-Prototypen und ‑Entwürfe verwendet werden.

HDL Coder umfasst einen Workflow Advisor für die automatisierte Programmierung von Xilinx®-, Microsemi®- und Intel®-FPGAs. Sie können die HDL-Architektur und -Implementierung steuern, kritische Pfade hervorheben und Schätzungen der Hardwareressourcennutzung generieren. HDL Coder ermöglicht die Rückverfolgbarkeit zwischen Ihrem Simulink-Modell und dem erzeugten Verilog- bzw. VHDL-Code und damit auch die Codeverifizierung bei Hochintegritätssystemen gemäß DO-254 und anderen Standards.

HDL-Codegenerierung

Entwickeln und verifizieren Sie stark abstrahierte Hardwareentwürfe und generieren Sie automatisch synthetisierbaren RTL-Code für FPGA-, ASIC- oder SoC-Zielsysteme.

Abstrahierter Hardwareentwurf

Wählen Sie aus über 300 HDL-fähigen Simulink-Blöcken, MATLAB-Funktionen und Stateflow-Diagrammen für den Entwurf Ihres Subsystems. Simulieren Sie das Hardwareverhalten Ihres Entwurfs, eruieren Sie alternative Architekturen und generieren Sie synthetisierbaren VHDL- oder Verilog-Code.

Hardwarearchitektur eines Algorithmus zur Pulserkennung.

Anbieterunabhängiger Entwurf

Generieren Sie synthetisierbaren RTL-Code für eine Vielzahl an Implementierungsabläufen und FPGA-, ASIC- und SoC-Geräten. Dieselben Modelle können problemlos für Prototypen und zum Erzeugen von Produktionscode wiederverwendet werden.

Generierung von effizientem anbieterunabhängigen und synthetisierbaren RTL-Code, der auf beliebigen FPGA-, ASIC- oder SoC-Geräten bereitgestellt werden kann.

Lesbarer, rückverfolgbarer HDL-Code

Stellen Sie die Rückverfolgbarkeit zwischen Ihren Anforderungen, Modellen und HDL sicher, um funktionalen Sicherheitsstandards wie DO-254, ISO 26262 und IEC 61508 zu entsprechen. Der generierte HDL-Code erfüllt die in der Branche üblichen Regeln und ist zwecks Codeprüfung lesbar.

Generierter HDL-Code ist mit dem Quellmodell und den Anforderungen verknüpft.

Planbare Vollendung von Entwürfen

Erleichtern Sie Ingenieuren beim Entwurf von Algorithmen und Hardware die Zusammenarbeit in einer gemeinsamen Umgebung, sodass sie ihre individuelle Expertise einbringen können und keine Kommunikationslücken entstehen, wie dies bei herkömmlichen Workflows mit Spezifikationsdokumenten und handcodierten RTL-Segmenten oft der Fall ist.

Schnellere Hardwareentwicklung

Dank der Integration des Algorithmen- und Hardwareentwurfs in einer einheitlichen Umgebung lassen sich die hochwertigsten Systementwürfe deutlich effizienter bestimmen. Sie erkennen zudem frühzeitig im Workflow, wie die Hardwareimplementierung sich möglicherweise auf Algorithmenbeschränkungen auswirkt.

Durch effiziente Zusammenarbeit werden Details der Hardwareimplementierung frühzeitig im Workflow zu Algorithmen hinzugefügt.

Besser optimierte Entwürfe

Testen Sie eine Vielzahl an Optionen für die Hardwarearchitektur und Festkomma-Quantifizierung, bevor Sie sich für eine bestimmte RTL-Implementierung entscheiden. Synthesetechniken auf hoher Abstraktionsebene sorgen für die effiziente Zuordnung zu Geräteressourcen wie Logik, DSPs und RAM.

Schnelle Evaluierung verschiedenster Implementierungsoptionen.

Frühzeitige Verifizierung

Simulieren Sie digitale bzw. analoge Funktionen und Softwarefunktionalität auf Systemebene frühzeitig in Ihrem Workflow und sorgen Sie für die kontinuierliche Integration, während Sie Ihre Modelle weiter für die Implementierung anpassen. Verwalten Sie Testsuites, messen Sie die Testabdeckung und erzeugen Sie Komponenten für die zügige RTL-Verifizierung.

Verifizierung und Debugging von abstrahierter Funktionalität sowie Generierung von Modellen für die RTL-Verifizierung.

Bereitstellung auf FPGAs, ASICs und SoCs

Stellen Sie Ihren Code automatisch für Prototypen- oder Produktionshardware und für eine Vielzahl an Geräten und Platinen bereit.

FPGA-basierte Geräte

Generieren Sie RTL-Code, der effizient auf Xilinx-, Intel- und Microsemi-FPGAs sowie SoC-Geräte abgebildet werden kann. Eingaben und Ausgaben können Sie mithilfe von Hardware-Supportpaketen für gängige Platinen oder mit eigenen Referenzentwürfen den E/A- und AXI-Registern auf Geräteebene zuordnen.

Testen eines Algorithmus für die Drahtloskommunikation auf einer FPGA-Prototypenplatine.

ASIC-Workflows

Entwerfen und verifizieren Sie abstrahierte Hardwarefunktionalität und -architekturen im Kontext Ihrer gemischten analogen bzw. digitalen Systeme und Softwaresysteme. Generieren Sie dann lesbaren und regelkonformen RTL-Code, der eine hohe Ergebnisqualität (QoR) auf ASIC-Hardware erzielt.

Echtzeit-Simulation und -Tests

Schreiben Sie Code für programmierbare FPGA-E/A-Module via Speedgoat mit HDL Workflow Advisor und simulieren Sie sie mittels Simulink Real-Time™Native Fließkomma-HDL-Codegenerierung vereinfacht Workflows zugunsten von äußerst akkuratem Prototyping.

Nutzung von HDL Workflow Advisor beim Entwurf für eine FPGA-E/A-Platine von Speedgoat.

Ausgewählte Anwendungen

Entwerfen und generieren Sie Code für Signalverarbeitungs- und Regleranwendungen, die Leistung und Effizienz auf Niveau benutzerdefinierter digitaler Hardware erfordern.

Drahtlose Kommunikation

Entwerfen Sie Algorithmen auf Systemebene mithilfe von erfassten oder live übertragenen Signalen und fügen Sie dann Hardwarearchitekturdetails hinzu oder verwenden Sie bereits genutzte Subsysteme und Blöcke von LTE HDL Toolbox™ erneut. Die Bereitstellung kann für vorkonfigurierte SDR-Plattformen (Software-Defined Radio) oder benutzerdefinierte Zielhardware erfolgen.

Implementierung von Hardwarearchitekturen für Drahtloskommunikationsalgorithmen.

Motor- und Energiesteuerung

Implementieren Sie komplexe latenzarme Steuerungs- und Regelungssysteme auf FPGA-, ASIC- oder SoC-Hardware, ohne dabei die gegebenenfalls nötige Fließkomma-Genauigkeit zu verlieren. Simulieren Sie Regelstreckenmodelle, stellen Sie Ihren Entwurf für Prototypen bereit und verwenden Sie genutzte Modelle erneut für die Produktionsbereitstellung.

Generierung von HDL aus Fließkomma-Algorithmen zur Motorregelung.

Video- und Bildverarbeitung

Generieren Sie effizienten RTL-Code aus Blöcken und Subsystemen von Vision HDL Toolbox™, die Streaminghardware-Implementierungen von Bildverarbeitungsalgorithmen modellieren. Verbessern Sie Algorithmen durch Modellierung der Speicher- und Software-Transaktionslatenz mit SoC Blockset™.

HDL-optimierte Blöcke für die Video- und Bildverarbeitung.

HIL-Regelstreckenmodellierung

Erstellen Sie Echtzeit-Simulationen komplexer Simscape™-HIL-Regelstreckenmodelle (Hardware-in-the-Loop), die auf FPGA-RCP-Systemen (Rapid Control Prototyping) ausgeführt werden. Mit Simscape HDL Workflow Advisor lassen sich automatisch Speedgoat-FPGA-E/A-Module programmieren.

Konvertierung eines Simscape-Regelstreckenmodells zur Bereitstellung auf einer Speedgoat-FPGA-E/A-Platine.

Workflow für Entwurf und Verifizierung

Die Verknüpfung von Algorithmenentwurf und Hardwareimplementierung umfasst mehr als nur die HDL-Codegenerierung. Lernen Sie bewährte Vorgehensweisen für Prototyping- und Produktions-Workflows kennen.

Entwurf für Hardware

Entwickeln Sie Algorithmen, die effizient mit Streamingdaten arbeiten. Fügen Sie Hardwarearchitekturdetails mit HDL-fähigen Simulink-Blöcken, benutzerdefinierten MATLAB-Funktionen und Stateflow-Diagrammen hinzu.

Vom Fließkomma zum Festkomma

Bei der Festkomma-Quantifizierung werden zugunsten einer effizienteren Implementierung Abstriche bei der numerischen Genauigkeit in Kauf genommen. Fixed-Point Designer™ ermöglicht die Automatisierung und Verwaltung dieses Prozesses, während die native Fließkomma-HDL-Codegenerierung für Genauigkeit bei Operationen mit breiten dynamischen Bereichen sorgt.

Automatisieren Sie die Festkomma-Quantifizierung, synthetisieren Sie mit nativem Fließkomma oder kombinieren Sie beide Ansätze.

Prototyping und Verifizierung

Eliminieren Sie Bugs frühzeitig dank vorgezogener Verifizierung und stellen Sie sicher, dass die Hardware im Systemkontext wie erwartet funktioniert. Mit HDL Verifier™ können Sie FPGA-Prototypen direkt aus MATLAB und Simulink heraus debuggen und die nötigen Komponenten für eine schnellere RTL-Verifizierung generieren.

Verifizieren Sie abstrahierte Funktionalität, simulieren Sie generierten HDL-Code auf einem mit Simulink verbundenen FPGA und erzeugen Sie nötige Modelle.

Neue Funktionen

Optimierung von MATLAB-Funktionsblöcken

Kombinieren der gemeinsamen Ressourcennutzung und der Pipeline-Optimierung von MATLAB-Funktionsblöcken mit anderen Simulink-Blöcken

Xilinx UltraRAM-Zuordnung

Zuordnen von HDL-RAM-Blöcken zu UltraRAM-Speicherressourcen auf unterstützten Xilinx-Geräten

Nativer Gleitkomma-Code in MATLAB-Funktionsblöcken

Generieren von zielunabhängigem Gleitkomma-HDL-Code aus benutzerdefinierten MATLAB-Blöcken in Simulink

Architektur für Festkomma-Mathematik

Verwenden der ShiftAdd-Architektur, um genauere und höherfrequente Implementierungen von Division und Reziprok zu erzeugen

Optimierte Verflachung von Hierarchien

Streaming und gemeinsame Nutzung von Ressourcen bei der Generierung nicht hierarchischen HDL-Codes zur Reduzierung der Anzahl der erzeugten Dateien

Details zu diesen Merkmalen und den zugehörigen Funktionen finden Sie in den Versionshinweisen .

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