Most embedded systems consist of hardware modules and software programs that execute on the hardware platform. Generally, software is used for features and flexibility, while hardware is used for performance. Current approaches to embedded system adopt separate design processes for hardware and software. As a consequence, lack of integrated representation of hardware and software results in difficulties in verification of the entire system. Lack of well-defined design processes makes revision of specification difficult and often delays in developing systems intimely manner.
To overcome these problems, a hardware/software co-design methodology is suggested. In this thesis, we introduce a unified framework, VICODE, which exploits full co-design processes. It provides unified tools for specification, interface generation, and validation.
VICODE provides a well-defined design flow from specification to co-synthesis. VICODE uses existing two languages: C for software part and Esterel for hardware part. In addition to these languages, we design a new language, Communication-based language, which describes interface information for co-design processes. From the initial specification, VICODE automatically generates an interface between hardware and software, so we can implement the final result without any extra effort. Moreover, it also provides an interface for co-simulation. Co-simulation helps us to see how the mixed hardware-software system operates without actual hardware synthesis. VICODE concentrates on verification capabilities. It supports a co-verification process which checks whether software uses hardware as specified.
VICODE is being developed as plug-ins of Eclipse platform which is widely used integrated development environment. Eclipse can provide graphic user interface and we can easily extend it in accordance with future research.
대부분의 임베디드 시스템은 하드웨어 모듈과 하드웨어 플랫폼 위에서 수행되는 소프트웨어 프로그램으로 구성된다. 일반적으로 소프트웨어는 유연성을 목적으로, 하드웨어는 성능을 고려하여 사용된다. 임베디드 시스템을 개발하는 기존의 방법론은 하드웨어와 소프트웨어를 개별적으로 설계하고 구현한다. 그 결과 하드웨어와 소프트웨어를 포함하는 전체 시스템에 대한 표현방법의 부재로 인하여 구현이전에 시스템을 검증하는데 어려움이 있다. 또한 잘 정의된 디자인 플로우가 정의되어 있지 않기 때문에 시스템의 변경이 있을시에 이를 반영하기 어려워 개발과정의 지연이 발생할 수 있다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해 하드웨어/소프트웨어 동시설계 방법론이 연구되고 있다. 이 논문에서는 동시설계의 모든 과정을 지원하는 통합 프레임워크인 VICODE를 소개한다. VICODE는 시스템 명세, 인터페이스 생성, 검증을 위한 통합된 도구를 제공한다.
VICODE는 시스템 명세부터 구현까지 잘 정의된 디자인 플로우를 제공한다. VICODE는 기존의 두 언어를 사용하여 시스템을 정의한다. 소프트웨어 파트를 위해 C언어를 사용하며, 하드웨어 파트를 위해 Esterel 언어를 사용한다. 동시설계과정에 필요한 정보를 보완하기 위해 추가적으로 Communication-based language를 고안하였다. VICODE는 최초의 시스템 명세로부터 자동으로 하드웨어와 소프트웨어 사이의 인터페이스를 자동으로 생성하기 때문에 구현에 필요한 비용을 절감할 수 있다. 또한 동시 시뮬레이션을 위한 인터페이스를 자동으로 생성한다. 동시 시뮬레이션은 시스템을 구현하지 않고 하드웨어와 소프트웨어로 구성된 시스템이 어떻게 동작하는지 확인할 수 있도록 돕는다. VICODE는 특히 시스템 검증능력을 고려하여 설계되었다. VICODE는 동시검증 과정을 통해 소프트웨어가 하드웨어를 정의된 규칙대로 사용하는지 정적으로 검증하여 시스템의 신뢰성을 확인할 수 있게 한다.
