Abstract
Generally, we employ FSMs for the design of controllers in digital systems. FSMs are Implemented with state diagrams generated from control flow. With HDL, we design and verify FSMs based on state diagrams. As the number of states in the system increases, the verification or modification processes become complicated, error prone and time consuming. In this paper, we propose a control flow oriented hardware description language at the register transfer level called Cycle-C. Cycle-C describes FSMs with timing information and control How intensive algorithms. The Cycle-C description is automatically converted into FSMs in the form of synthesizable RTL VHDL. In experiments, we design FSMs for control intensive interface circuits. There is little area difference between Cycle-C design and manual design. In addition, Cycle-C design needs only 10~50% of the number lines of manual RTL VHDL designs.
일반적으로 디지털 시스템에서 시스템의 제어부 설계를 위해 FSM이 많이 사용된다. FSM은 제어흐름(Control Flow)으로부터 생성된 상태 다이어그램에 기반하여 구현된다. 설계자는 상태 다이어그램을 이용하여, HDL로 FSM을 설계하고 검증한다. FSM의 상태의 수가 증가할수록, FSM을 검증하거나 변경하는 작업은 매우 복잡해지고 오류가 많이 발생하며 많은 시간을 필요로 한다. 따라서 본 논문에서는 레지스터 전송 수준에서 제어흐름중심으로 하드웨어를 기술하는 언어인 Cycle-C를 제안한다. Cycle-C는 제어 흐름에 시간 정보를 더하여 FSM을 기술한다. Cycle-C로 표현된 FSM은 합성 가능한 VHDL 코드로 자동으로 변환된다. 실험에서는, 인터페이스 회로들에 대한 FSM을 비교 예제로 삼았다. Cycle-C를 이용한 설계와 설계자가 직접 RTL VHDL로 설계한 것은 비슷한 면적을 보였다. Cycle-C를 이용하면 설계자가 직접 기술한 RTL VHDL 행수의 약 10～50%만으로 동일한 동작에 대한 기술을 할 수 있었다.
