[发明专利]一种RTL图形化描述方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种寄存器传送语言的图形化表示方式，以及其与寄存器传输语言(RegisterTransferLanguage，RTL)的转换，具体的为一种RTL图形化描述方法。

技术背景

在数字电路设计中，RTL语言可以模拟寄存器硬件之间的数字信号/数据的实时传送，以及对这些信号的逻辑操作。它在数字系统，嵌入式，计算机组成原理等领域的研究和教学都有至关重要的意义。然而，这种语言使用范围较窄，且语法繁杂、不固定，不像汇编语言那样，只有很少的指令。此外，它很不直观，阅读者无法快速从中获取信息，在教学过程中对学生及老师造成了很大的困扰。于是，如何直观地表示寄存器之间的数据/信号传递，使程序的阅读者快速的获取信息，成为了一大难题。

目前，跟RTL语言有关的图示包括：数据通路，结构图，逻辑图等。数据通路虽然可以表示数据的流向，但是并不能表示在控制门的控制下数据流向的改变；结构图和逻辑图则只能表示电路结构。且以上三种表示方式均没有涉及RTL语言和图形化表示方式的转化。

在数字系统中最常用到的操作有6类：

1、寄存器间相互传送操作

在寄存器传输语言中，用大写英文字母表示寄存器。

(1)无条件传送语句

无条件传送语句格式为：A←B，其中，箭头表示传送方向，B称为源寄存器，A称为目的寄存器。传送操作是一个复制过程，不改变源寄存器的内容，无条件传送操作一般与时钟无关，而是在一定条件下发生。

(2)条件传送语句

传送条件常由控制器给出的逻辑函数规定，其中！和*是条件语句专用符,！称为间隔符，其意义是间隔符左边和右边的数据之间没有联系。*是条件语句的连接符，*号右边是传送条件。

2、算术运算操作

基本的算术操作是加、减、取反和移位。

其中，F是运算结果输出门。

3、逻辑操作

逻辑操作是两个寄存器对应之间的操作，包括与、或、非，为了区别于算术运算符号，这里的与、或、非分别用符号∧、∨和字母上方加一横表示。

4、移位操作

移位操作分为左移和右移两种。

(1)左移操作语句：A←shlA，A[0]←0

(2)右移操作语句:A←shrA,A[3]←0

(3)循环左移操作语句:A←shlA,A[0]←A[3]

(4)循环右移操作语句:A←shrA,A[3]←A[0]

5、输入和输出操作

寄存器传输语言还可以描述系统输入、输出操作，如果将输入线X的数据传送到A寄存器，则表示为A←X。把寄存器A的各位传送到输出线时，则采用符号＝表示。Z＝A，该语句意味着寄存器输入与输出线Z直接相连。

6、无条件转移和条件转移

(1)无条件转移语句→(S)

表示下一步转向编号为S的语句继续执行。

(2)条件转移语句(f1，f2，fn)/(S1,S2,Sn)

其中fi是系统变量的函数，取值为0或1,当fi＝1时，执行Si标号的语句，当所有的fi均为0时，顺序执行语句。

(3)空操作语句→NULL

表示不进行任何操作，而是利用它得到一个时钟的延时，然后顺序执行下一条语句。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提供了一种RTL图形化描述方法。

一种RTL图形化描述方法，包括下述步骤：

步骤一：预设特殊图形集合；

步骤二：建立特殊图形约束多媒体数据库；

步骤三：将RTL语言元素和语法规则以正则表达式的形式存储进该数据库；

步骤四：将预设特殊图形集合存储进该数据库；

步骤五：按照预设特殊图形约束将RTL语言元素映射到特殊图形元素进行关联；

步骤六：取一套逻辑正确、语法完整的RTL语句集合作为输入；

步骤七：根据数据库关联检索出对应的特殊图形集合；

步骤八：按照RTL语句的逻辑顺序对图形元素进行组合；

步骤九：将经过组合后的RTL语言转化图形作为输出；

优选的，所述的步骤7中，根据数据库关联检索出对应的特殊图形集合是基于内容检索，是将真实RTL指令与数据库的主键进行模式匹配。