SpecC紡織品灰度系數(shù)測試儀分析
摘要：為了不斷提高紡織服裝產品的內在質量和儀器設備水平，注重產品的衛(wèi)生環(huán)保性能和科技含量，SoC紡織織物灰度系數(shù)測試儀利用先進的紅外傳感器精確測量紡織織物的灰度系數(shù)，科學地給出其紅外性能描述，而且采用了SoC技術來測量紡織織物的灰度系數(shù)，重點討論了SoC系統(tǒng)描述的要求，針對這些要求指出了目前系統(tǒng)級描述規(guī)范的不足之處，然后分別從層次化、同步、異常處理、時序等幾個方面詳細介紹了一種能滿足SoC系統(tǒng)所有描述要求的系統(tǒng)級描述語言規(guī)范--SpccC規(guī)約，繼而建立其系統(tǒng)模型。
論文關鍵詞：SoC,灰度系數(shù),SpecC,規(guī)約
1.1 熱輻射系數(shù)
熱輻射，是一種物體用電磁輻射的形式
把熱能向外散發(fā)的熱傳方式，它不依賴任何
外界條件而進行，它是熱的三種主要傳導方
式之一。而熱輻射系數(shù)亦稱灰度系數(shù)，是紡
織材料的重要物理性能之一。絕對零度以上
的物體會向外輻射能量。一般有公式
[1,2,3,4]。
表示熱輻射系數(shù)，
也稱灰度系數(shù)。T表示溫度，
表示波長。
熱輻射系數(shù)可用于鑒別紡織材料的優(yōu)劣程
度，因此研發(fā)紡織材料灰度系數(shù)測試儀器具
有一定的實際價值。
1.2 灰度系數(shù)的測試原理
黑體的絕對溫度T與光輻射度呈以下關系式（即普朗克定律）：
T為黑體的絕對溫度；
c1 = 3.473 
10-16, c2 = 1.4387 
10-2
上式的全波長范圍內積分時即能得到總輻
射能量W，W = 
。因此，只要能檢測物體輻射出的總能量即可求出溫度。實際上，一方面被測物體不是黑體；另一方面，紅外測溫儀也不可能全波長范圍內檢測出輻射能量，因此輻射能量公式應修改為：W = 
.式中
是被測物體的灰度系數(shù)，K、n是在檢測波長范圍內由檢測器特性決定的常數(shù)。用紅外測溫儀測定物體的溫度時首先要輸入物體的灰度系數(shù)，測溫儀根據(jù)設定的灰度系數(shù)確定所接受紅外輻射能的放大倍數(shù)，并計算物體的真實溫度；反過來，當知道物體的真實溫度時，就可以反推出物體的灰度系數(shù)[7,8]。
實際測量紡織品的灰度系數(shù)時候，可以在被測物體的表面貼上一塊灰度系數(shù)為
1為已知的材料，在溫度達到平衡狀態(tài)時，用測溫儀測出未覆蓋溫度T1和覆蓋部分的溫度T2，便可以求出該物體的灰度系數(shù)。
，其中n由傳感器決定。
2．SoC系統(tǒng)的SpecC描述
嵌入式系統(tǒng)快速發(fā)展，系統(tǒng)復雜度的增
加提高了嵌入式系統(tǒng)的設計難度。按照傳統(tǒng)
方法設計當今的SoC需要靠多種語言來完成:系統(tǒng)描述語言、硬件描述語言、還有硬件驗證語言以及軟件編程語言C/C++，Java等。未來的系統(tǒng)級設計是結合傳統(tǒng)硬件描述語言和當代軟件工程技術，具有完備的類型系統(tǒng)，支持繼承、多態(tài)等面向對象技術和高抽象級IP交換，并方便高層綜合的設計語言，而基于C的SpecC是目前較好的選擇。
SpecC是在原有HDL難以滿足設計要求
的情況下產生的，它是從SpecCharts語言發(fā)展而來的，繼承了SpecCharts語言的許多特性，二者的最大區(qū)別就是SpecCharts語言是基于VHDL語言的，而SpecC則是基于C語言的。SpecC通過直接擴充ANSI C語言語義對SoC系統(tǒng)設計所必須的行為、結構層次、并發(fā)、通信、同步等概念進行抽象，形成ANSI C的真超集。用戶首先使用SpecC編譯器進行編譯，生成ANSI C代碼，然后再和任何符合該模擬API的模擬庫連接，產生可執(zhí)行文件。
SpecC語言具有以下特征[5,6]：
1.更高的設計和編碼抽象級；
2.支持IP重用，包括算法級甚至系描述
級的IP重用；
3.可直接進行綜合，不需要翻譯成統(tǒng)合的語言描述；
4.開放的源代碼支持
3．SpecC語言描述的基本結構
下圖是對該系統(tǒng)的SpecC模型表示，其功能是數(shù)據(jù)（溫度）采集模塊b1將數(shù)據(jù)寫入，經過數(shù)據(jù)處理模塊B的處理，最后由數(shù)據(jù)顯示模塊b2讀出。
模型采用了共享變量和通道兩種不同的方法來描述通信，圖1中系統(tǒng)用SepcC語言描述如下：
圖1 利用SpecC模型描述的系統(tǒng)
interface T{
void Measure(float x);
};//描述接口 T
interface D{
float Display(void);
};//描述接口 D
channel C implement T,D{
float Data;
bool Valid;
void Measure(float x){
Data = x;
Valid = true;
}
float Display(){
while(!Valid)
waitfor(10);
return(Data);
}
};//描述Channel C
behavior B1(in float p1,T p2,out float p3)
{
void main(void){
p2.Measure(p1);
}
};//描述行為B1
behavior B2(in float p1,D p2,out float p3)
{
void main(void){
p3 = p2.Display();
}
};//描述行為B2
behavior B (in float p1,out float p2){
int c1;
C c2;
B1 b1(p1,c2,c1);
B2 b2(c1,c2,p1);
vid main(void){
par{b1.main();
B2.main();
}
}
};//描述行為B
注：Measure(float ) 表示溫度的測量
Display(void ) 表示數(shù)據(jù)的現(xiàn)實
使用SpecC語言產生的系統(tǒng)描述通常由behavior,channel和interface組成。Behavior是一個類，由端口、實例化的組件、私有變量和一個main函數(shù)組成。一個behavior可以和其它的behavior或channel通過接口通信。一個behavior若被稱為復合行為，則說明它還可以被分解為一系列的子行為，否則，就是葉子行為。圖1中的行為B就是復合行為，行為b1、b2則是葉子行為。
對行為的描述見程序中對B、b1、b2的描述。
channel是用來隱藏通信細節(jié)的類，它由一組變量和函數(shù)組成，其中的函數(shù)描述了通信的方法。如圖1中的通道c2，通道的描述見程序中對C的描述。
Interface連接了behavior和channel，它聲明了通信的方法，這些通信的方法會在channel中定義，如圖1
中的interface T和D.
上例定義了行為B，它包含了兩個子行為b1和b2，并且b1和b2是并發(fā)執(zhí)行的，且通過浮點數(shù)c1和通道c2通信。
4．小結
嵌入式系統(tǒng)面臨著新的發(fā)展階段，系統(tǒng)復雜度的增加提高了設計的難度，而更大的市場壓力則要求更短的TTM，繼而提高了描述語言所處的層次，語言表達能力也隨之提高，SpecC語言的優(yōu)勢之處從而體現(xiàn)出來。
我們相信，作為SoC系統(tǒng)級描述語言來說，SpecC語言無疑是最佳的選擇。
參考文獻：
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