UML Editor for NSL Overture UML 記述説明書...UML Editor for NSL Overture UML 記述説明書 4 オーバートーン株式会社お願い当社では動作環境を満たすパソコンに対して、正常に動作することを確認しています。しかし周辺

NSL Overture UML記述説明書 1

オーバートーン株式会社

UML Editor

for NSL Overture®

UML記述説明書

2016/08/04


NSL Overture UML記述説明書 2


NSL Overture UML記述説明書


本書内で使用されている表示画面、イラストなどは説明用に作成されたものです。

本書の内容に関して、一部でも無断転載することは禁じられています。

本書の内容に関して、将来予告なしに変更することがあります。

Microsoft®、Windows®、Windows® 7、およびWindows Vista®は、

米国Microsoft Corporationの商標または登録商標です。

改版履歴

2015/06/17 初版

2016/08/04 第 2版

UML Editor for NSL Overture UML記述説明書 3


動作環境

本製品の動作環境は下記のとおりです。

OS：

Windows 7 （32 ビット及び64 ビット）

Windows 8 （32 ビット及び64 ビット）

Windows 10 (32 ビット及び64 ビット)

対応OS はすべて日本語版となります。

メモリ： 1GB 以上必要（32 ビット） 2GB 以上必要（64 ビット）

ハードディスク：推奨100MB 以上（50MB 以上の空き容量が必要）

画面解像度：推奨1024 × 768 以上

上記の環境以外では、動作しない場合があります。また、上記に該当する場合でも、パソコン本体、

接続されている周辺機器、使用するアプリケーションなど、お客さまがご利用の環境によっては、

正常に動作しない場合があります。

お願い

パソコンに対するサポートやOS のバージョンアップなどのサービスに関するお問い合わせは、各

パソコンのマニュアルなどをお読みのうえ、各メーカーの定める手順に従ってください。



お願い

当社では動作環境を満たすパソコンに対して、正常に動作することを確認しています。しかし周辺

機器の増設やインストールされているアプリケーションの固有の設定などの影響により、本製品が

正常に動作しない可能性があります。お客さまの環境で必ず正常動作することを保証するもので

はありません。

免責事項について

火災および地震などの災害、第三者による行為、その他の事故、お客さまの故意または過失、誤

用、その他異常な条件下での使用により生じた損害に関して、当社は一切の責任を負いません。

本製品の使用または使用不能から生じる付随的な損害（記録内容の変化・消失、通信などの機

会を逃したために生じた損害、事業利益の損失、事業の中断など）に関して、当社は一切の責任

を負いません。

取扱説明書の記載内容を守らないことにより生じた損害に関して、当社は一切の責任を負いませ

ん。

当社が関与していない接続機器、ソフトウェアとの組み合せによる誤動作などから生じた損害に

関して、当社は一切の責任を負いません。



目次

1. はじめに ........................................................................................................................... 6

2. UML図によるハードウェアの表現 ........... エラー! ブックマークが定義されていません。

2.1. クラス図で表現すること ............... エラー! ブックマークが定義されていません。

2.2. アクティビティ図で表現すること .................................................................................. 8

2.3. ステートチャートで表現すること ................................................................................ 10

3. UMLの入力について ....................................................................................................... 11

3.1. UML Editor for NSL Overture の起動 ........................................................................ 11

3.2. 新規プロジェクトの作成............................................................................................ 12

3.3. クラス図の作成 ........................................................................................................ 13

3.3.1. クラス図作成の準備 ......................................................................................... 13

3.3.2. Class 作成 ....................................................................................................... 16

3.3.3. Object 作成 ..................................................................................................... 18

3.3.4. Method 作成 .................................................................................................... 24

3.3.5. Instance 作成 .................................................................................................. 28

3.3.6. 共通動作の記述 ............................................................................................... 30

3.3.7. memory の定義・宣言 ...................................................................................... 31

3.3.8. 構造体の定義 ................................................................................................ 34

3.3.9. 構造体変数の宣言 ........................................................................................... 37

3.3.10. ディレクティブ・コメント記述 ............................................................................... 40

3.3.11. クラス図設計終了 ............................................................................................. 41

3.4. アクティビティ図の作成 ............................................................................................ 42

3.4.1. アクティビティ図と制御端子(Method)の関連付け ............................................... 43

3.4.2. 記法 ................................................................................................................. 45

3.5. ステートチャートの作成 ............................................................................................ 52

3.5.1. ステートチャート全体を NSLの state文に変換する ........................................... 53

3.5.1.1. ステートチャートと制御端子(Method)の関連付け.................................... 53

3.5.1.2. 記法 ............................................................................................................. 55

3.5.2. ステートチャート内の各ステートを NSLの proc文に変換する ............................ 59

3.5.2.1. プロシージャ、ダミー制御端子の宣言 ............................................................ 59

3.5.2.2. ステートチャートとダミー制御端子(Method)の関連付け .................................. 60

3.5.2.3. プロシージャの引数の記法 ........................................................................... 61



1. はじめに

UML Editor for NSL Overture はハードウェア設計に特化した UML記述を効率よく行うことができ

る、シンプルな UMLエディタです。

本書では UML Editor for NSL Overtureを使用しての UML作成の手順を説明します。



2. UML 図によるハードウェアの表現 UML Editor for NSL Overture はハードウェアの構造や振舞いを表現するために、UML図のうちク

ラス図、アクティビティ図、ステートチャートの 3種類を使用します。

アクティビティ図やステートチャートで表現する振舞いは、クラス図の制御入出力信号に関連付け

ます。

2.1. クラス図で表現すること

モジュールの接続関係(親子関係)

データ入出力信号の定義

制御入出力信号の定義

図クラス図例



2.2. アクティビティ図で表現すること

制御構造

並列動作ブロック

シーケンシャル動作ブロック

whileブロック

ifブロック

label/goto

入力～出力間レイテンシ

並列動作ブロック {} シーケンシャル動作ブロック

ifブロック whileブロック



図アクティビティ図例



2.3. ステートチャートで表現すること

状態遷移

図ステートチャート例



3. UMLの入力について

3.1. UML Editor for NSL Overture の起動

スタートメニューにある「UML Editor for NSL Overture」のアイコンをクリックしてください。



3.2. 新規プロジェクトの作成

ツールパレット左上の「プロジェクトを新規に作成する」をクリックします。

新規プロジェクトが開きます。



3.3. クラス図の作成

3.3.1. クラス図作成の準備

メニューの「図」→ クラス図をクリックします。

図の名前を設定します



画面の主な構成は以下の通りです。

① プロジェクトビュー・・・プロジェクト全体を扱うビューです。

② プロパティビュー・・・モデル要素のプロパティを表示・編集するビューです

③ ツールパレット・・・図を作成するためのツール群です。

UML Editor for NSL Overture では、クラスやマージノードなどの個別につけたシンボルの名前が

重複しないように注意してください。特にコピー&ペーストした際は名前が同じものが複製されるの

で名前を変更してください。

③ツールパレット

①プロジェクトビュー

②プロパティビュー



UML Editor for NSL Overtureの全ての図において、ツールパレットのノートを用いてコメントを挿入

することができます。ノートを用いることでディレクティブを定義することができますが、define文は

クラス図内だけに記述するようにしてください。



3.3.2. Class 作成

ツールパレット上で Class を選択し、パッケージ内をクリックしてクラスを作成します。

対象クラスを選択した状態で、左側のプロパティビュー上でクラス名を変更することができます。

クラス図の主なツールパレットは以下のようになっています。

① 選択

② クラス

③ コンポジション

④ ノート

①クリック

②クラス配置

③クラス名

② ① 」 ③ ④



同様にパッケージ内に全てのクラスを作成します。



3.3.3. Object 作成

Classのオレンジ色のボタンをクリックします。

オブジェクトが作成されます。

①クリック



プロパティビューの「ベース」タブ、名前欄でオブジェクト名を変更できます。

オブジェクト名



オブジェクトの型を設定します。

• 対象オブジェクトが選択された状態で、プロパティビューの「ベース」タブ、型欄でオブジェクト

の型を変更できます。

型が自分の指定通りか確認して下さい。

型



同様に各クラス内に全オブジェクトを生成します。



外部／内部端子設定

• 対象オブジェクトが選択された状態で、プロパティビューの「ベース」タブ、可視性欄で端子設

定を行います。

• 端子の種類はオブジェクトの型に従います。

ビット幅変更

• ビット幅に変更がある場合、対象オブジェクトが選択された状態で、プロパティビューの「ベー

ス」タブ、多重度欄でビット幅の値を入力します。

<<端子種類>>

input/output :public

wire/reg/mem :private

integer/variable :private



初期値設定

• 型が reg のオブジェクトには初期値を設定することができます。

プロパティビューの初期値欄に記入します。

全てのオブジェクトに同様の設定を施します。



3.3.4. Method 作成

Classの緑色のボタンをクリックします。

メソッドが作成されます。

①クリック



プロパティビューの「ベース」タブ、名前欄でメソッド名を変更できます。

対象メソッドが選択された状態で、プロパティビューの「ステレオタイプ」タブで追加をクリックし、

名前欄でステレオタイプ名を変更できます。

名前欄

ステレオタイプ



func_in/func_out/func_self を指定した場合、タグ付き値タブを開き、名前に rtn を設定すると値欄

で返り値の変数名を記入できます。

返り値



引数の記述

func_in/func_out/func_self を指定した場合、パラメタタブを開いて追加をクリックし、引数の変数名

を記入できます。

全てのメソッドに以上と同様の設定を施します。

引数



3.3.5. Instance 作成

インスタンス作成

• ツールパレット上でコンポジションを選択し、クラス間の親子関係を設定しインスタンスしま

す。

①クリック

②親クラスから

子クラスに引く



サブモジュール数（幅）設定

• 対象のコンポジションが選択された状態で、プロパティビュー内の関連端 B、多重度欄でサブ

モジュール数を変更できます。

同様に全インスタンスをクラス間に作成します。

多重度



3.3.6. 共通動作の記述

共通動作とは、制御端子あるいはメソッドなどに左右されず、そのモジュールが起動している間は

常に実行される動作です。UML2RTL 設計手法では、振る舞いは基本的に制御端子

(function/proc)あるいはメソッド単位に関連付けます。したがって、共通動作には、初期化後起動

される制御端子あるいはメソッドの呼び出しや、入出力の接続、階層間信号の接続などを記述し

ます。

Class を選択し、プロパティビュー、ベースタブ「定義」欄に共通動作を書くことができます。

共通動作



3.3.7. memory の定義・宣言

memoryの定義は stereotype を用います。

Class を配置し、名前をつけます。ここでは ibufが memです。



プロパティビューのステレオタイプタブで追加をクリックし、名前欄で”mem”を選択します。

描画領域で Classに stereotype mem が適用されたことを確認します。

プロパティビューのタグ付き値タブで追加をクリックし、名前欄で”word”と”bit”を定義し、それぞれ

の値欄に word数、bit数を記入します。



コンポジション線を引きます。

通常のクラスと同様、親クラスから子クラス(mem)の向きとします。



3.3.8. 構造体の定義

構造体の定義は、Class の stereotype を用います。

Class を配置し、名前をつけます。ここでは SNX_itypeが構造体名です。

Class の Property に構造体メンバを列挙します。構造体メンバのビット幅は input/output などと同

様に多重度欄で指定します。



ビューのステレオタイプタブで追加をクリックし、名前欄で structを選択します。



描画領域で Classに stereotype structが適用されたことを確認します。

コンポジション線を引きます。

通常のクラスと同様、親クラスから子クラス(struct)の向きとします。



3.3.9. 構造体変数の宣言

構造体変数の宣言は、Objectを用います。

Classのオレンジ色のボタンをクリックします。

オブジェクトが作成されます。



対象オブジェクトが選択された状態で、プロパティビューの「ベース」タブ、名前欄でオブジェクト名

を変更できます。

オブジェクト名



構造体変数の型を設定します。

• 対象オブジェクトが選択された状態で、プロパティビューの「ベース」タブ、型の欄から、

struct_reg または struct_wire を選択します。

型が自分の指定通りか確認して下さい。

構造体名を指定します。

プロパティビューの初期値欄に構造体名を記入します。

注意：

構造体 regに対する初期値設定は、記述できません。



3.3.10. ディレクティブ・コメント記述

ツールバーで“ノート“を選択し、図上をクリックするとテキストのボックスが配置されます。

ノートに必要なコメント、ディレクティブを記入します。

ノート



3.3.11. クラス図設計終了



3.4. アクティビティ図の作成

アクティビティ図はクラスの制御端子(Method)に関連付けます。

アクティビティ図の作成に使用する、eclipse papyrus アクティビティ図の要素は以下のものがあり

ます。

– Initial nodes 呼び出された振舞いフローの開始点

– Activity final 呼び出された振舞いフローの終着点

– Decision node フローがいくつかに分岐する。

入力エッジは一つ、出力エッジは複数

– Merge node 複数のフローを一つにマージする。

入力エッジは複数、出力エッジは一つ

– Fork node 一つのフローをいくつかの並列フローに分割する。

入力エッジは一つ、出力エッジは複数

– Join node いくつかの並列フローの同期をとって一つのフローに

結合する。入力エッジは複数で、出力エッジは一つ。

– Opaque Action NSLの単位アクションに対応する

– Control Flow フローの経路を意味する

アクティビティ図は、

– seq(シーケンシャル)ブロック

– par(パラレル)ブロック

– if(条件分岐)ブロック

– while(ループ)ブロック

を組み合わせて作成します。

各ブロックはアクティビティ図で使用可能な要素を使用して作成します。

アクティビティ図の、振る舞いの始点には Initial nodeを使用します。同様に、振る舞いの終点は

Activity Final を使用します。Activity Final はアクティビティ図中に複数あっても構いませんが、

Initial node はアクティビティ図中に一つだけ記述します。



3.4.1. アクティビティ図と制御端子(Method)の関連付け

階層ツリー上で制御端子を選択し、右クリックメニューで「アクティビティ図の追加」→「新規アクテ

ィビティ図の追加」

アクティビティ図を追加し

Methodに関連付け



階層ツリー上にアクティビティの要素が生成されています。

描画領域にアクティビティ図が開きます。

プロパティビューのアクティビティタブを開き、アクティビティグラフ名欄に、対応するメソッド名

(function名)を記入してください。

アクティビティ図の主なツールパレットは以下のようになっています。

① 選択

② 開始ノード

③ アクション

④ 終了ノード

⑤ 制御フロー

⑥ デシジョンノード

⑦ マージノード

⑧ フォークノード

⑨ ジョインノード

⑩ ノート

次項からの説明に従ってアクティビティ図を作成してください。

⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ ② ① ③ ④ ⑤



3.4.2. 記法

アクティビティ図で使用する論理構成の記法を示します。

• 始点と終点

アクティビティ図の振舞いの記述は Initial nodeを始点として記述します。終点は Activity Final を

使用します。

Initial node、Activity Finalなど、nodeのシンボルの間はControl Flowエッジで接続します。Control

Flowの矢印の方向は振る舞い動作の流れを示します。

Initial nodeは Control Flow1本の始点になりますが、Control Flowの終点にすることはできませ

ん。

Activity Final は Control Flow1本の終点になりますが、Control Flowの始点にすることはできませ

ん。

• Opaque Action

振る舞いの最小単位を示します。NSLでの代入文、functionの呼出し、proc起動等に相当しま

す。

OpaqueActionには、始点とする Control Flow1本と終点とする ControlFlow1本が接続されます。

また、OpaqueAction1つの処理が 1クロックに対応します。

Control Flow

Control Flow

Initial node

Activity Final

振舞いseq/par/if/whileブロック,OpaqueActionの組み合わせ

Opaque Action



アクションには、振る舞いの内容を直接記述することができます。

描画領域で対象のアクションをクリックして選択し、プロパティビュー領域の動作ボックスに振る舞

いを記述します。

動作



• デシジョンノード/マージノード

デシジョンノードは処理の分岐を、マージノードは処理の合流を示します。

デシジョンノードは ifブロックや whileブロックの表現に使用します。

マージノードは ifブロックで分岐後の処理の合流の表現に使用します。

これらは、描画領域上は同様のひし形のシンボルですので、混同しないよう注意してください。

デシジョンノードは、

ifブロックの場合、終点とする制御フローが 1本、始点とする制御フローが 2本接続されます。

whileブロックの場合、終点とする制御フローが 2本、始点とする制御フローが 2本接続されます。

デシジョンノードを始点とする制御フローのうち 1本は"ガード"と呼ぶ属性を持たせます。これは if

ブロックや whileブロックの条件に相当します。

マージノードには終点とする制御フローが 2本、始点とする制御フローが 1本接続されます。

これらの記法は、ifブロックや whileブロックの項で詳細に説明します。

• フォークノード/ジョインノード

フォークノードは並列処理の開始を、ジョインノードは並列処理の終了を示します。

これらは、いずれも描画領域上は同様の長方形のシンボルですので、混同しないよう注意してく

ださい。

フォークノードは、終点とする制御フローが 1本、始点とする制御フローが複数接続されます。

ジョインノードは、始点とする制御フローが 1本、終点とする制御フローが複数接続されます。

これらの記法は、parブロックの項で詳細に説明します。



• 制御フロー

制御フローは OpaqueActionや各ブロックの間を接続し処理の流れを表現します。

通常は特別なことはありませんが、if/whileブロックの条件を記述することがあります。

条件は制御フローのプロパティビューのガードで設定します。

ガード欄に条件を記入します。

ifの else側、whileのループ脱出側、その他の制御フローについては、ガードを空白にします。

ガード



• seq(シーケンシャル)ブロック

par ブロック、ifブロック、whileブロック、アクションを任意の順番で直列に接続したものです。

NSLの seq{} ブロックに相当します。

• par(パラレル)ブロック

parブロック、ifブロック、アクションをフォークノードとジョインノードの間に複数並列に接続したも

のです。

NSLの並列動作ブロックに相当します。

フォークノードとジョインノード間は 1クロックサイクル分です。2サイクル以上のスレッドを記述する

ことはできません。よって、OpaqueActionブロックを 2個以上直列にシリアルに接続することはで

きません。

OpaqueAction

Fork node

Join node

Decision node

Merge node

Decision node

Merge node

Guard Guard

OpaqueAction OpaqueAction OpaqueAction



• ifブロック

デシジョンノードとマージノードの間に挟んだアクション,ifブロック,par ブロックで構成します。

(a)、(b)は等価で else句の省略された ifブロックに相当します。

制御フローに付加されているガードが if文の条件に相当します。

(c)、(d)は等価で、else句付きの ifブロックです。

こちらも同じく、制御に付加されているガードが if文の条件に相当します。

デシジョンノードからマージノードまで、1 クロックサイクルに相当します。

デシジョンノードとマージノードの間に複数クロックサイクルのロジックを記述することはできませ

ん。

Decision node

Merge node

OpaqueAction1 OpaqueAction2

Decision node

Merge node

OpaqueAction

Guard Guard

Decision node

Merge node

OpaqueAction2 OpaqueAction1

GuardDecision node

Merge node

OpaqueAction

Guard

(a) (b) (c) (d)



• whileブロック

マージノードから seqブロックを経て元のマージノードに戻るループで構成します。

NSLの whileブロックに相当します。

制御フローに付加されているガードが while文のループ継続条件に相当します。

ループ中のクロックサイクル数に特に制限はありません。

Decision node

Guard

behavior_description



3.5. ステートチャートの作成

ステートチャートはクラスの制御端子(Method)に関連付けます。

ステートチャートの作成に使用する、ステートチャートの要素は以下のものがあります。

– 開始疑似状態呼び出されたステートマシンの(疑似)開始点

– 終了状態呼び出されたステートマシンの(疑似)終着点

– 状態ステート

– 遷移状態遷移

UML Editor for NSL Overtureにおけるステートチャートは、以下の 2通りの変換を行うことができ

ます

・ステートチャート全体を NSLの state文に変換する

・ステートチャート内の各ステートを NSLの proc文に変換する

これらの変換のためのステートチャート記述方法には、いくつかの差異があります。

ここでは、「ステートチャート全体を NSLの state文に変換する」記述方法をまず説明し、「ステート

チャート内の各ステートをNSLのproc文に変換する」記述方法は、記述方法の差異を中心に後述

します。



3.5.1. ステートチャート全体を NSLの state文に変換する

ステートチャート全体を 1つのプロシージャ内の state文に変換します。

3.5.1.1. ステートチャートと制御端子(Method)の関連付け

クラス図のMethodに振舞いを関連付けします。ステートチャートを関連付けするMethodのステレ

オタイプは proc_nameにしてください。

階層ツリー上で制御端子を選択し、右クリックメニューで「ステートマシン図の追加」



階層ツリーにステートマシンの要素が生成されています。

描画領域にステートマシン図が開きます。

プロパティビューの状態マシンタブを開き、状態マシン名欄に、対応するメソッド名(Proc名)を記

入してください。

ツールパレットから必要な要素を選択し描画領域上に配置することで作図できます。

ステートマシン図の主なツールパレットは以下のようになっています。

① 選択

② 開始疑似状態

③ 状態

④ 終了状態

⑤ 遷移

⑥ ノート

② ③ ① ④ ⑤ ⑥



3.5.1.2. 記法

ステートチャートで使用する論理構成の記法を示します。

• 始点と終点

ステートチャートの振る舞いの記述は開始疑似状態を始点として記述します、終点は終了状態を

使用します。常時動作を続けるステートマシンの場合は、終了状態はなくても構いません。

また、Procに関連付けたステートチャートの終了状態は初期ステート(開始疑似状態の次の状態)

への遷移として扱われます。

開始疑似状態、終了状態など、nodeのシンボルの間は遷移で接続します。遷移の矢印の方向は

振る舞い動作の流れを示します。

開始疑似状態は遷移の始点になりますが、遷移の終点にすることはできません。

終了状態は複数の遷移の終点になりますが、遷移の始点にすることはできません。

State

Transition

Initial

FinalState

State1

State2

State3

State5

State4



• 状態

ステートチャートの状態を示します。NSLの Stateもしくは Procに相当します。

状態を配置したのち、状態の名前を設定します。

描画領域で状態を選択状態にすると、プロパティビューの名前欄に自由に設定できます

状態名



状態には、その状態での振舞いの内容を直接記述することができます。

ステートを選択し、プロパティビューの動作欄に振る舞いを記述します。

動作



・Transition

State間の遷移をしめす矢印です。

遷移条件を設定することができます。遷移条件を設定しない場合には、無条件での遷移になりま

す。

描画領域で遷移を選択し、プロパティビューのガード欄に遷移条件を記述します。

遷移条件



3.5.2. ステートチャート内の各ステートを NSLの proc文に変換する

この記法では、ステートチャートの各ステートをそれぞれ NSLのプロシージャに変換します。

プロシージャはクラスのダミー制御端子(Method)に関連付けます。

3.5.2.1. プロシージャ、ダミー制御端子の宣言

プロシージャの宣言を行います。

クラス図の Methodにプロシージャとダミー制御端子を追加してください。

ダミー制御端子の名前は ”p_*_p” の形式で名付けてください。

proc 名が”p_*_p” であるステートチャートの各ステートはそれぞれ 1 つのプロシージャに変換され

ます。

Methodのダミー制御端子(p_*_p)は NSLに変換されません。

また、ステートチャートに記述するステート名を、クラス図の Method にプロシージャとして追加して

おきます。

各 stateから変換される proc名

ステートチャートのダミー宣言



3.5.2.2. ステートチャートとダミー制御端子(Method)の関連付け

クラス図のダミー制御端子（ p_*_p ）に振舞いを関連付けします。

階層ツリー上でダミー制御端子を選択し、右クリックメニューで「ステートマシン図の追加」。

プロシージャに変換されるステートチャートの書き方は基本的には「3.5.2記法」と同じです。

しかし、プロシージャの場合には状態の遷移に引数を設定することができます。



3.5.2.3. プロシージャの引数の記法

プロシージャの引数は Transitionに関連付けします。

Transitionのタグ付き値欄に引数を記入してください。

名前は TagN として値を TagN順に記入してください。Nは数字を表し、桁数に制限はありません。

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