A Study on Cycle Based Simulator of a 32 bit floating point DSP

32비트 부동소수점 DSP의 Cycle Based Simulator에 관한 연구

This paper deals with CBS(Cycle Base Simulator) design of a 32 bit floating point DSP(Digital Signal Processor). The CBS has been developed for TMS320C30 compatible DSP and will be used to confirm the architecture, functions of sub-blocks, and control signals of the chip before the detailed logic design starts with VHDL. The outputs from CBS are used as important references at gate level design step because they give us control signals, output values of important blocks, values from internal buses and registers at each pipeline step, which are not available from the commercial simulator of DSP. In addition to core functions, it has various interfaces for efficient execution and convenient result display, CBS is verified through comparison with results from the commercial simulator for many application algorithms and its simulation speed is as fast as several tenth of that of logic simulation with VHDL. CBS in this work is for a specific DSP, but the concept may be applicable to other VLSI design.

본 논문에서는 C 언어로 코딩된 32 비트 부동소수점 DSP(Digital Signal Processor)의 CBS(Cycle Base Simulator)의 설계에 관한 내용을 다룬다. 개발된 CBS는 TMS320C30과 호환되는 DSP 설계를 위한 것으로 VHDL로 게이트 레벨 설계에 앞서 DSP의 구조, 기능블록의 동작, 제어신호 등을 확정하는 데 사용된다. CBS는 상용 시뮬레이터에서는 제공되지 않는 각 파이프라인 스텝에서의 제어신호, 주요 기능 기능블록의 값, 버스 및 레지스터의 값을 알려주므로 게이트 레벨 설계시 중요한 레퍼런스가 된다. 이러한 주 기능 외에 CBS의 효율적인 수행과 결과 확인을 위하여 여러 가지 인터페이스 기능이 추가되었다. CBS의 동작의 검증은 여러 알고리즘에 대하여 상용 시뮬레이터의 결과 비교를 통하여 이루어졌으며, 전체 DSP의 시뮬레이션 속도는 VHDL을 통한 로직 시뮬레이션보다 수십 배가 빠른 것을 확인하였다. 본 연구에서 만든 CBS는 특정 DSP를 위한 것이지만 그 개념은 다른 VLSI 설계에 응용될 수 있을 것이다.