La conception de circuit synchrones en Esterel v7

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1 La conception de circuit synchrones en Esterel v7
Gérard Berry Chaire Algorithmes, machines et langages Collège de France Cours 5, 14 mai 2013

2 Design Vérification Synthèse Fab Architecture Micro-architecture
Design logique RTL Circuits DFT (testabilité) Synthèse PlacementRoutage Masks $ 1,000,000 Chips Fab G. Berry, Collège de France 14/05/2013

3 $$ $$ Architecture Micro-architecture Design logique RTL Circuits
DFT (testabilité) PlacementRoutage $$ Masks $ 1,000,000 Chips G. Berry, Collège de France 14/05/2013

4 Architecture Micro-architecture Design logique RTL Circuits
ESTEREL V7 Design logique RTL Circuits DFT (testabilité) PlacementRoutage Masks $ 1,000,000 Chips G. Berry, Collège de France 14/05/2013

5 Objectifs Définir un langage de naut niveau
pour écrire des circuits de façon comportementale (?) en traitant chemins de données + chemins de contrôle Ecrire des compilateurs / simulateurs efficaces pour que les architectes fassent tourner les designs très tôt dans le cycle de développement avec des outils perfectionnés de visualisation et débogage pour générer des circuits aussi bon qu’à la main en garantissant une parfaite identité exécution / simulation Se connecter aux meilleurs moteurs de vérification Pour vérifier le maximum de propriétés avant l’exécution Et donc trouver les bugs très tôt dans le développement G. Berry, Collège de France 14/05/2013

6 Esterel v7 : la genèse 1990 : Esterel v5  circuits (cf cours 4, 23/04/2013) ~1995 : Joe Buck de Synopsys intègre Esterel v5 dans Cocentric System Studio, pour le design haut niveau de systèmes électroniques ~1996 : Luciano Lavagno et Ellen Sentovich de Cadence intègrent Esterel dans Polis, HW/SW Codesign, puis développent ECL = Esterel C Language ~1998 : Michael Kisninevsky (Intel Strategic CAD Lab, Portland, Oregon) expérimente Esterel pour le design de circuits de contrôle ~1998 : Yves Leduc / Gaël Clavé expérimentent Esterel v5 chez Texas Instruments ~2000 : design préliminaire d’Esterel v7 avec M. Kishinevsky G. Berry, Collège de France 14/05/2013

7 Esterel v7 : le démarrage
: Création d’Esterel Technologies Objectif : développer Esterel v7 / Esterel Studio pour les applications logicielles et matérielles Clients Dassault Aviation, Thomson, Texas Instruments, etc. Intel Capital + Caisse des dépôts + VCs : développement du langage, du compilateur et du vérifieur, intégrés dans Esterel Studio; expérimentations clients (TI, ST Micro, Xilinx, Philips  NXP, Intel) 2003: Esterel Technologies rachète SCADE et décide la partition Esterel  circuits / SCADE  logiciels embarqués : améliorations techniques, utilisation sur produits complexes en production 2007 : travail de standardisation IEEE G. Berry, Collège de France 14/05/2013

8 Esterel v7 : la maturité 2007 : filiale séparée Esterel EDA Technologies Coopération avec Synfora (Pico), Coware (SystemC) 2008 : développement de SCADE 6 chez E. T. 2008 : crise financière, TI licencie massivement 2009 : Esterel EDA ferme Esterel v7  Synfora ? 2011 : Synopsys rachète Synfora 2009 : Esterel v7  Synopsys 2012 : Ansys rachète Esterel Technologies 2009 : SCADE 6 en pleine forme ! G. Berry, Collège de France 14/05/2013

9 Esterel v7 : les nouveautés linguistiques
Définitions de données en v5, données purement abstraites (APIs) en v7, données paramétriques, précises et optimisées pour la synthèse et la vérification, tableaux, bitvecteurs Enrichissement des signaux mémorisés ou temporaires, avec ou sans valeurs initiales immédiats ou retardés (registres) tableaux de signaux et signaux à valeurs tableaux Meilleure modularité définitions d’ensembles de données définitions d’interfaces (avec miroirs) et de modules généricité (dimensions, fonctions, etc.) G. Berry, Collège de France 14/05/2013

10 Esterel v7 : les nouveautés linguistiques
Nouvelles instructions équations simplifiant et standardisant le codage boucles statiques de manipulation de tableaux meilleur branchements des signaux  meilleurs modules Manipulation d’horloges masquage de cycles (clock gating) vrai multi-horloge modulaire La sémantique d’Esterel v5 est globalement préservée et facilement étendue au clock-gating / multi-horloge G. Berry, Collège de France 14/05/2013

11 RTL Synthesis SystemC  Design Specification Capture
Project Structure Automatic Documentation Project Management Executable Specification Exporter Debugging & Simulation Formal Verification Design Verification Sequential Equivalence check DUT  Optimized for synthesis DFT-ready SystemC & RTL flow integration SystemC RTL Synthesis .sc .vhd Architecture Design Specification Capture Design Functional Spec Verification Requirements Architecture Diagram Editor Simulator Design Verifier Model Reporter Code & Testbench Generators Sequential Equivalence Checker IDE Player G. Berry, Collège de France 14/05/2013

12 Entiers unsigned (2-adiques bien tronqués)
unsigned<N> : entiers positifs i tels que 0  i  N1 (N élts.) unsigned<[N]>  unsigned<2**N> (2N élts, N bits binaire) Pourquoi cette précision ? pour optimiser l’allocation des bus de données 4 : unsigned<5> demande 3 fils 5 : unsigned<6> demande 3 fils mais 4*5 : unsigned<21> demande 5 fils, pas 6 ! pour vérifier statiquement l’indexation des tableaux Regarder toutes les opérations dans le blanc des yeux, avec parfois de mauvaises surprises ! G. Berry, Collège de France 14/05/2013

13 Opérations unsigned  : unsigned<M>, unsigned<N>  unsigned<MN1> car valeur max (M1)(N1)  (MN1)1  : unsigned<M>, unsigned<N>  unsigned<M> avec erreur si j  i car valeur max (M1)0  M1 (erreur pour i  j si i  j) * : unsigned<M>, unsigned<N>  unsigned<(M1) (N1)  1> car valeur max (M 1) (N 1) / : unsigned<M>, unsigned<N>  unsigned<M> car valeur max (M1) /1 (erreur si second argument nul) mod : unsigned<M>, unsigned<N>  unsigned<min(M,N1)> car valeur max M1 si M1  N2 et N2 sinon (erreur si second argument nul) ** : unsigned<M>, unsigned<N>  unsigned<(M1)**(N1)  1> car valeur max (M1)N1 G. Berry, Collège de France 14/05/2013

14 Opérations unsigned sat<M>(uexpr) avec uexpr : unsigned<M> : saturation à M1 soit v la valeur de uexpr. Alors sat<M>(uexpr)  min(v,M1) <, <=, > , >=, =, <> : unsigned<M>, unsigned<N>  bool, classiques binsize (uexpr) : nombre de bits pour écrire uexpr en binaire si la valeur de uexpr est v, le n tel que 2 n-1  v  2 n assert<M>(uexpr) : avec uexpr unsigned, déclare que la valeur v de uexpr vérifiera v  M1 vérifié à la compilation, à la simulation ou formellement G. Berry, Collège de France 14/05/2013

15 Entiers relatifs signed<N> : entiers i tels que N  i  N1 (2 N éléments) signed<[N]>  signed<2**(N1)> (2N éléments, N bits en binaire)  : signed<M>  signed<M> (unaire) identité : signed<M>  signed<M1> car valeur max (M) abs : signed<M>  unsigned<M1> car valeur max abs(M)  M G. Berry, Collège de France 14/05/2013

16 Opérations signed  : signed<M>, signed<N>  signed<MN> car valeur min MN : signed<M>, signed<N>  signed<MN > car valeur max M1(N)  (MN)1 * : signed<M>, signed<N>  signed<MN  1 > car valeur max (M)(N) / : signed<M>, signed<N>  signed<M1> car valeur max M / 1 si (erreur si second argument nul) ** : non introduit mod : pas clair ! Pas de meilleure définition mathématique, on trouve toutes les définitions possibles selon les restes et signes ... G. Berry, Collège de France 14/05/2013

17 Opérations signed Conversion automatique de signed en unsigned
sat<M>(sexpr) avec sexpr : signed<M> : saturation dans le sens du signe soit v la valeur de sexpr. Alors sat<M>(sexpr)  v si M  v  M ou M si v  M ou M1 si v  M <, <=, > , >=, =, <> : signed<M>, signed<N>  bool, classiques assert<M>(sexpr) : avec sexpr signed, déclare que la valeur v de sexpr vérifiera M  v  M vérifié à la compilation, à la simulation ou formellement Conversion automatique de signed en unsigned dans toutes les opérations mixtes  : unsigned<M>  signed<M> (unaire) car valeur max M1  : unsigned<M>  signed<M1> (unaire) car valeur min (M1) G. Berry, Collège de France 14/05/2013

18 Tableaux type Byte  bool [8] ; // bitvector 0..7
input Opcode : Byte ; type Pixel  unsigned<256> ; // ou unsigned<[8]>, nombre constant Size  100 : unsigned<> ; // implicit unsigned<101> output ImageStack : Pixel [Size,Size] [5] ; indexation partielle : X [ i, j ] : Pixel [5] extraction de sous-tableaux : X [1, 3..7] [2..5] : Pixel [5, 4] Y : X [i, j] [ k1] assert<Size>[ i ] & assert<Size>[ j ] & assert<5>[ k1]  vérifié à la compilation, à la simulation ou formellement dimension évaluable statiquement, assertion de taille implicite G. Berry, Collège de France 14/05/2013

19 Bitvecteurs  vecteurs de bits
type Byte  bool [8] ; // bitvector 0..7 input Opcode : Byte ; type Word  bool [32] ; // bitvector 0..31 var Memory : Word [MemSize] in ... end constantes ’b010011 égalité  , différence <> B << k : shift gauche non signé B >> k : shift droit non signé B <<< k: shift gauche signé B >>> k : shift droit signé concaténation : lcat(B0 , B1,..., Bn) et mcat(B0 , B1,..., Bn) extension à k bits : extend(B, k) et sextend(B, k) resize, reverse, etc. G. Berry, Collège de France 14/05/2013

20 Cartes (maps) de bitvecteurs
Objectif : donner des synonymes intuitifs aux champs map Word { // map non nommée LowByte [0..7] , LowHalf [0..15] , HighHalf [16..31] }; nom utile au débogage // définition séquentielle map Instruction : Word seq { Opcode [8] , Immediate , // bool Register [7] , Address [16] }; map Instruction : Word { Opcode [0..7] , Immediate [8] , // bool RegisterNum [9..15] , Address [16..31] }; G. Berry, Collège de France 14/05/2013

21 Conversion unsigned  bitvecteur
expr : unsigned<M> u2bin (expr) : bool [binsize(M1)] // écriture binaire minimale u2bin (expr, N) : bool [N] // avec N  binsize(M1) u2gray (expr) : bool [binsize(M1)] // écriture en code Gray u2gray (expr, N) : bool [N] // avec N  binsize(M1) u2onehot (expr) : bool [M] // écriture un seul bit à 1 u2onehot (expr, N) : bool [N] // avec N  M bin2u (6)  ’b110 u2gray (6)  ’b101 u2onehot (6)  ’b // 7 bits car 6 : unsigned<7> u2onehot (6, 10)  ’b // 10 bits, bit 6 à 1 u2code : possibilité pour l’utilisateur de définir son propre code G. Berry, Collège de France 14/05/2013

22 Conversion bitvecteur  unsigned
expr : bool [M] bin2u (expr) : unsigned<[M]> // décodage binaire bin2u (expr, N) : unsigned<N> // avec N  2M gray2u (expr) : unsigned<[M]> // décodage Gray gray2u (expr, N) : unsigned<N> // avec N  2M onehot2u (expr) : unsigned<M> // décodage onehot onehot2u (expr, N) : unsigned<N> // avec N  M G. Berry, Collège de France 14/05/2013

23 Conversions signed  bitvecteur
expr : signed<M> s2bin (expr) : bool [binsize(M1)1] // écriture binaire minimale s2bin (expr, N) : bool [N] // avec N  binsize(M1)1 s2bin (6)  ’b0101 s2bin (6)  ’b1011 expr : bool [M] bin2s (expr) : signed <[M]> bin2s (expr, N) : signed <N> // avec N  2M-1 G. Berry, Collège de France 14/05/2013

24 Signaux purs et valués S : <statut, valeur> uniques dans l’instant (idem Esterel v5) Nouveau : reg (de Moore), temp (non mémorisé), initialisation signal S1, // signal pur : statut mais pas de valeur S2 : T, // signal valué : statut, valeur de type T mémorisée, S3 : // un émetteur au maximum à chaque instant S3 : T combine F, // statut, valeur de type T mémorisée // émissions simultanées combinées par F S4 : T init exp, // statut, valeur de type T mémorisée, S3 : // initialisée à la valeur de exp S5 : T combine F init exp, G. Berry, Collège de France 14/05/2013

25 Valeurs simples, signaux temporaires
S6 : value T, // pas de statut, valeur mémorisée, S3 : // un émetteur maximum à chaque instant S7 : value T combine F, // pas de statut, valeur mémorisée // émetteurs multiples combinés par F S8 : temp T, // statut, valeur non mémorisée, S3 : // un émetteur max. S9 : temp value T combine F init exp, // pas de statut, valeur combinée non mémorisée, // réinitialisation à chaque instant à la valeur de exp G. Berry, Collège de France 14/05/2013

26 Signaux retardés R10 : reg, // statut retardé
R11 : reg T, // statut retardé, valeur de type T R12 : reg value T combine F init exp, ... ?R10 : valeur émise à l’instant précédent pre (?R10) non autorisé G. Berry, Collège de France 14/05/2013

27 Nouvelle instruction emit
?S3 <= 3 if X>0, next R10 if S4 and ?S4 > 0, next ?R11 <= pre(?S4)+?S5+2 if S6 } sustain { StartStopCommand <= LR, LapCommand <= UR } every LR do emit StartStopCommand || every UR do emit LapCommand  G. Berry, Collège de France 14/05/2013

28 Boucles sur tableaux I [0] I [1] I [2] O [0] O [1] O [2] emit {
O [0] <= I [0] , for i < M 1 do O [ i+1] <= O [ i ] or I [ i+1] end for } OK pour la génération de circuits G. Berry, Collège de France 14/05/2013

29 Boucles sur tableaux Alternative : tableaux fonctionnels de SCADE 6
emit seq { O [0] <= I [0] , for i < M -1 doup O [ i+1] <= O [ i ] or I [ i+1] end } Mieux pour la simulation logicielle Alternative : tableaux fonctionnels de SCADE 6 G. Berry, Collège de France 14/05/2013

30 Exemple : un mini-filtre d’images TV
Etant donné un flot de pixels d’entrée xi , calculer un flot de pixels de sortie yi tels que yi  ( xi-2  4 xi-1  6 xi  4 xi+1  xi+2 ) / 16 les pixels sont contenus dans des mots 32 bits il faut laisser passer 2 pixels au démarrage et les récupérer à la fin en complétant avec des 0 G. Berry, Collège de France 14/05/2013

31 InWord  Feeder  InPixel  BasicFilter  OutPixel
InPixel : temp unsigned<[8]> InEndOfLine *1 *4 *6 *4 *1 p3 p2 p1 p0 + / 16 InWord : bool[32] OutPixel : unsigned<[8]> OutEndOfLine G. Berry, Collège de France 14/05/2013

32 Initialisation à 0 InWord  Feeder  InPixel  BasicFilter  OutPixel
InPixel : temp unsigned<[8]> InEndOfLine *1 *4 *6 *4 *1 p3 p2 p1 p0 + / 16 InWord : bool[32] OutPixel : unsigned<[8]> OutEndOfLine Initialisation à 0 G. Berry, Collège de France 14/05/2013

33 Entrée d’un mot, délai initial 2 cycles
InWord  Feeder  InPixel  BasicFilter  OutPixel Feeder BasicFilter InPixel : temp unsigned<[8]> InEndOfLine *1 *4 *6 *4 *1 p3 p2 p1 p0 + / 16 InWord : bool[32] OutPixel : unsigned<[8]> OutEndOfLine Entrée d’un mot, délai initial 2 cycles G. Berry, Collège de France 14/05/2013

34 InWord  Feeder  InPixel  BasicFilter  OutPixel
InPixel : temp unsigned<[8]> InEndOfLine *1 *4 *6 *4 *1 p3 p2 p1 p0 + / 16 InWord : bool[32] OutPixel : unsigned<[8]> OutEndOfLine Délai initial 2 cycles G. Berry, Collège de France 14/05/2013

35 Sortie du premier OutPixel
InWord  Feeder  InPixel  BasicFilter  OutPixel Feeder BasicFilter InPixel : temp unsigned<[8]> InEndOfLine *1 *4 *6 *4 *1 p3 p2 p1 p0 + / 16 InWord : bool[32] OutPixel : unsigned<[8]> OutEndOfLine Sortie du premier OutPixel G. Berry, Collège de France 14/05/2013

36 InWord  Feeder  InPixel  BasicFilter  OutPixel
InPixel : temp unsigned<[8]> InEndOfLine *1 *4 *6 *4 *1 p3 p2 p1 p0 + / 16 InWord : bool[32] OutPixel : unsigned<[8]> OutEndOfLine Sortie d’un OutPixel G. Berry, Collège de France 14/05/2013

37 Entrée d’un mot, sortie d’un OutPixel
InWord  Feeder  InPixel  BasicFilter  OutPixel Feeder BasicFilter InPixel : temp unsigned<[8]> InEndOfLine *1 *4 *6 *4 *1 p3 p2 p1 p0 + / 16 InWord : bool[32] OutPixel : unsigned<[8]> OutEndOfLine Entrée d’un mot, sortie d’un OutPixel G. Berry, Collège de France 14/05/2013

38 InWord  Feeder  InPixel  BasicFilter  OutPixel
InPixel : temp unsigned<[8]> InEndOfLine *1 *4 *6 *4 *1 p3 p2 p1 p0 + / 16 InWord : bool[32] OutPixel : unsigned<[8]> OutEndOfLine Sortie d’un OutPixel G. Berry, Collège de France 14/05/2013

39 InWord  Feeder  InPixel  BasicFilter  OutPixel
InPixel : temp unsigned<[8]> InEndOfLine *1 *4 *6 *4 *1 p3 p2 p1 p0 + / 16 InWord : bool[32] OutPixel : unsigned<[8]> OutEndOfLine Sortie d’un OutPixel G. Berry, Collège de France 14/05/2013

40 Fin de ligne d’entrée, sortie d’un OutPixel
InWord  Feeder  InPixel  BasicFilter  OutPixel Feeder BasicFilter InPixel : temp unsigned<[8]> InEndOfLine *1 *4 *6 *4 *1 p3 p2 p1 p0 + / 16 InWord : bool[32] OutPixel : unsigned<[8]> OutEndOfLine Fin de ligne d’entrée, sortie d’un OutPixel G. Berry, Collège de France 14/05/2013

41 Entrée de 0, sortie d’un OutPixel
InWord  Feeder  InPixel  BasicFilter  OutPixel Feeder BasicFilter InPixel : temp unsigned<[8]> InEndOfLine *1 *4 *6 *4 *1 p3 p2 p1 p0 + / 16 InWord : bool[32] OutPixel : unsigned<[8]> OutEndOfLine Entrée de 0, sortie d’un OutPixel G. Berry, Collège de France 14/05/2013

42 Entrée de 0, sortie OutPixel, fin de ligne de sortie
InWord  Feeder  InPixel  BasicFilter  OutPixel Feeder BasicFilter InPixel : temp unsigned<[8]> InEndOfLine *1 *4 *6 *4 *1 p3 p2 p1 p0 + / 16 InWord : bool[32] OutPixel : unsigned<[8]> OutEndOfLine Entrée de 0, sortie OutPixel, fin de ligne de sortie G. Berry, Collège de France 14/05/2013

43 Groupes de données data PixelData :
constant PIXEL_WIDTH : unsigned<> = 8 ; // unsigned<9> type Pixel = unsigned <[ PIXEL_WIDTH ]> ; // un nombre! end data data ImageData : constant LINE_LENGTH : unsigned<> = 8 ; constant NUMBER_OF_LINES : unsigned <> = 2 ; end data G. Berry, Collège de France 14/05/2013

44 constant WORD_WIDTH : unsigned<> = 32 ;
data WordData : constant WORD_WIDTH : unsigned<> = 32 ; type Word = bool [WORD_WIDTH] ; // un mot se décompose en 4 octets map Word { b0 [0..7], // bitvecteurs, pas nombres b1 [8..15], b2 [16..23], b3 [24..31] }; end data G. Berry, Collège de France 14/05/2013

45 constant PIXELS_PER_WORD : unsigned<>
data InputLineData : extends ImageData ; extends WordData ; extends PixelData ; constant PIXELS_PER_WORD : unsigned<> = WORD_WIDTH / PIXEL_WIDTH ; constant WORDS_PER_LINE : unsigned<> = LINE_LENGTH / PIXELS_PER_WORD ; end data G. Berry, Collège de France 14/05/2013

46 constant Coef : unsigned<> [5]= {1, 4, 6, 4, 1} ;
data FilterData : constant Coef : unsigned<> [5]= {1, 4, 6, 4, 1} ; // unsigned <7> constant CoefSum : unsigned<> = 16 ; constant INIT_DELAY : unsigned<> = 3 ; end data G. Berry, Collège de France 14/05/2013

47 interface InPixelIntf : extends PixelData ;
interface WordIntf : extends WordData ; output Ready ; input InWord : Word ; end interface interface InPixelIntf : extends PixelData ; input InPixel : temp Pixel ; input InEndOfLine ; end interface interface OutPixelIntf : extends PixelData ; output OutPixel : temp Pixel ; output OutEndOfLine ; end interface G. Berry, Collège de France 14/05/2013

48 extends OutPixelIntf ;
//========== // Main module module Filter : extends WordIntf ; extends OutPixelIntf ; signal extends InPixelIntf in // déclare tous les signaux de // InPixelIntf comme locaux run Feeder || run PixelFilter end signal end module G. Berry, Collège de France 14/05/2013

49 // Interface declarations extends InputLineData ; extends FilterData ;
module Feeder : // Interface declarations extends InputLineData ; extends FilterData ; extends WordIntf ; extends mirror InPixelIntf ; G. Berry, Collège de France 14/05/2013

50 WORDS_PER_LINE EndOfWord
signal EndOfWord WORDS_PER_LINE EndOfWord InWord / InPixel (?InWord.p0) / Ready … / InPixel (?InWord.p3) / EndOfWord InPixel (?InWord.p2) / InPixel(0) 2 InPixel / InEndOfLine G. Berry, Collège de France 14/05/2013

51 // Interface declarations extends FilterData ; extends InputLineData ;
module PixelFilter : // Interface declarations extends FilterData ; extends InputLineData ; extends InPixelIntf ; extends OutPixelIntf ; G. Berry, Collège de France 14/05/2013

52 signal Product : unsigned<1531>[5] in // Compute Product array
loop weak abort signal DelayLine : Pixel [5] init 0 in sustain { if InPixel then // décalage ?DelayLine [1..4] <= pre (?DelayLine [0..3]), ?DelayLine [0] <= ?InPixel end if } || await INIT_DELAY InPixel ; sustain ?Product <= Coef [*] ?DelayLine // * sur tableaux end signal when InEndOfLine ; pause end loop G. Berry, Collège de France 14/05/2013

53 signal Product : unsigned<1531>[5] in // Compute Product array
loop weak abort signal DelayLine : Pixel [5] init 0 in sustain { if InPixel then // décalage ?DelayLine [1..4] <= pre(?DelayLine [0..3]), ?DelayLine [0] <= ?InPixel end if } || await INIT_DELAY InPixel ; sustain ?Product <= Coef [*] ?DelayLine // * sur tableaux end signal when InEndOfLine ; pause end loop G. Berry, Collège de France 14/05/2013

54 ?OutPixel <= assert<[8]>((?Product [0] + ?Product [1] +
|| // Calcul des OutPixel sustain { ?OutPixel <= assert<[8]>((?Product [0] + ?Product [1] + ?Product [2] + ?Product [3] + ?Product [4]) / CoefSum) if Product , OutEndOfLine <= InEndOfLine } end signal end module G. Berry, Collège de France 14/05/2013

55 Registration des sorties
Pas d’empilement des chemins critiques  meilleure composition électrique module PixelFilter : // Interface declarations extends FilterData ; extends InputLineData ; extends InPixelIntf ; extends OutPixelIntf ; refine OutPixel : reg ; refine OutEndOfLine : reg ; G. Berry, Collège de France 14/05/2013

56 next ?OutPixel <= assert<[8]>((?Product [0] + ?Product [1] +
|| // Calcul des OutPixel sustain { next ?OutPixel <= assert<[8]>((?Product [0] + ?Product [1] + ?Product [2] + ?Product [3] + ?Product [4]) / CoefSum) if Product, next OutEndOfLine <= InEndOfLine } end signal end module G. Berry, Collège de France 14/05/2013

57 Accélération par pipeline
Pour couper le chemin critique, insérer des registres entre produits et somme signal Product : reg unsigned<1531>[5] in // Compute Product array loop weak abort signal DelayLine : Pixel [5] init 0 in ... || await INIT_DELAY InPixel ; sustain next ?Product <= Coef [*] ?DelayLine end signal when InEndOfLine ; pause end loop G. Berry, Collège de France 14/05/2013

58 Généricité data PixelData : generic constant PIXEL_WIDTH : unsigned ;
type Pixel = unsigned <[ PIXEL_WIDTH ]> ; // un nombre! end data interface Intf : extends PixelData [ 16 / PIXEL_WIDTH ] input InPixel : Pixel // Pixel = unsigned<[16]> ; ... end interface G. Berry, Collège de France 14/05/2013

59 Conclusion Un langage riche et souple pour la conception de circuits synchrones (multi-horloges) complexes Qui rend triviales des opérations manuellement difficiles : séquence / parallèle / préemption, registration, pipelining, etc. Très amélioré et simplifié par la proposition de standardisation IEEE (merci aux participants) Mais maintenant apparemment en coma profond.... Voir cours 6 pour l’implémentation et cours pour le multi-horloges G. Berry, Collège de France 14/05/2013

60 Références The Esterel v7 Reference Manual
Version v7.60 for Esterel Studio 6.1 Esterel EDA Technologies, Nov. 2008 IEEE P1778™/D1 Draft Standard for Esterel v7 Language Reference Manual G. Berry, Collège de France 14/05/2013