Matlab närmare hårdvaran

I senaste versionen av beräkningsprogrammet Matlab finns flera funktioner som förenklar arbetet med att implementera Matlabmodeller i hårdvara.

Fyra nyheter i version 2010B av Matlab från amerikanska The Mathworks sticker ut som behjälpliga för just elektronikkonstruktion. Det går numera till exempel att modellera rf-arkitekturer på systemnivå, och det går att strömma stora datamängder, exempelvis video. Därtill har stödet för implementering i FPGA:er stärkts, liksom stödet för C-kodsgenerering.

Rf-konstruktörerna har fått en helt ny verktygslåda, kallad SimRF, med vars hjälp det går att systemera och simulera rf-objekt på systemnivå. Det handlar om relativt komplexa komponenter, som mixrar, LNA:er och oscillatorer som kan modelleras och samsimuleras med digitala delar för exempelvis digital predistorsion eller element för felrättande kod. Simuleringarna kan numera göras i såväl frekvens- som tidsdomänen – tidigare har bara viss simulering kunnat göras, och då enbart i tidsdomänen.

– Nästa steg är att kunna ta S-parametrar direkt från EDA-verktygen för att kunna jämföra med simulerad eller uppmätt frekvenskaraktäristik. Det kanske inte blir helt exakt, sådant som parasiter och spurioser kommer inte med, men det ger en hel del information, säger Peter Sandberg, FAE-ansvarig på The Mathworks.

Den andra nyheten – möjligheten att kunna läsa strömmande data, behandla denna data och sedan läsa ut den som en ström – har efterfrågats av en rad kunder inom kommunikation, signalbehandling och video. Matlab är ett användbart verktyg för bildbehandlingsfunktioner som att leta efter objekt eller ändra kontrasten, men har hittills varit begränsat i mängden data som kunnat hanteras. Detta är nu undanröjt.

På implementeringssidan har såväl hårdvaru- som mjukvarustödet stärkts. För implementering i FPGA finns nu ett program med rådgivande funktioner kallat HDL Advisor som ger hjälp på väg från systemmodell till FPGA. Verktyget talar om huruvida modellen är exekverbar i HDL, den ser till att föra in en klocka i VHDL eller Verilog, och ger stöd för val av målkrets från Xilinx eller Altera. Det kan också automatiskt skapa en testbänk för simulatorn Modelsim. Gränssnitten till Alteras och Xilinx verktyg har också stärkts - användarna måste förvisso skaffa dessa verktyg men märker knappt övergången.

Efter placering och ledningsdragning av FPGA:n i dessa verktyg går det nu att återmata information till simuleringen i Matlabkompanjonen Simulink. Verktyget kan då peka ut flaskhalsar som kan åtgärdas med exempelvis parallellisering av en seriell konstruktion (eller vice versa) och ställen där en pipelining skulle kunna lösa ett problem.

– Erfarna FPGA-konstruktörer kan sådant redan, men för den som inte är lika hemma i FPGA-världen kan det vara ett stöd för att realisera en konstruktion, åtminstone för att få fram en prototyp, säger Peter Sandberg.

För mjukvaran finns ett antal förbättringar, bland annat möjligheten att kompilera C-kod så den kan köras under Embedded Linux, stöd för Eclipse och stöd för Arms processor Cortex 8.

En annan nyhet är möjligheten att kompilera kod till hårdvarudialekten System C. Det öppnar nya möjligheter till samverifiering av hård- och mjukvara på transaktionsnivå, alltså en abstraktionsnivå ovanför RTL.

– Man kan ta en Simulinkmodell, göra om den till C-kod och kapsla in den i en transaktionsnivåkomponent (TLM) i System C, säger Peter Sandberg.

Version R2010B finns tillgänglig och håller på att distribueras till användare med uppgraderingsavtal.