基于SoPC的构件化嵌入式系统平台的研究与实现

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1、东北大学硕士学位论文基于SoPC的构件化嵌入式系统平台的研究与实现姓名：刘明申请学位级别：硕士专业：计算机软件与理论指导教师：于戈20070120东北大学硕士学位论文摘要基于SoPC的构件化嵌入式系统平台的研究与实现摘要消费类电子、汽车电子、数控设备等嵌入式产品的需求日益增加，对嵌入式产品在系统的开发周期、软件复杂度管理、开发成本、功耗、性能等方面的要求也在不断的加大。鉴于嵌入式系统在同一领域内具有很多共性的特点，使用软件工程中平台的思想来设计和开发嵌入式产品，已经成为目前嵌入式系统中一个重要研究方向和普遍使用的开发方法。

2、同时SoPC以及软硬件协同设计等新技术的不断发展，又为平台设计思想注入了新的活力。本文按照平台设计的思想，引入了构件化平台的概念，并将SoPC、软硬件协同设计等新的技术手段应用在系统平台中，研究、设计并开发了基于SoPC的构件化嵌入式系统平台。平台的组成按照软件工程的流程设计，首先进行系统需求分析，采用UML描述系统的需求并抽象出系统的需求模块；其次进行系统总体设计，使用SystemC等系统功能描述工具，将需求分析中需求模块映射为系统功能模块；在系统的详细设计步骤，实现了基于XilinxVirtexⅡPro以及Linux的

3、软硬件平台，并同时设计实现了在这一平台下的各个构件，包括一种支持硬件任务管理的新类型构件，并提供了对这种新类型构件的内核级支持，使平台系统充分发挥了SoPC中局部动态可重配置的新技术特点。论文设计的构件化嵌入式系统平台，成功的运用了软件工程的思想和方法，有利于管理软件复杂度，控制开发成本以及加快产品的上市时间；同时，由于在平台设计中采用了SoPC等新技术，大大提高了系统的性能并降低了系统的功耗。关键词：Linux；软硬件协同设计；平台设计；可编程片上系统；硬件任务；局部动态可重配置．II．东北大学硕士学位论文Researc

4、handImplementationofComponentPlatformforSoPCbasedEmbeddedSystemsAbstractAstheincreasingdemandforembeddedproducts，likeconsumeTelectronics，automobilesandelectronicsequipment,therequirementsintheproductdevelopmentcycle，softwarecomplexitymanagement．developmentcostsand

5、powerconsumptionforembeddedsystemareconstantlyincreasingaswell．Sincetheembeddedsystemsofthesamefeldhavemanycommoncharacteristics．ithasbecomeanimportantresearchdirectionandcommoniyuseddevelopingmethodstouseplatform-basedmethodsofsoftwareengineeringfordesignanddevel

6、opmentofembeddedproducts．Meanwhile，withthecontinuousdevelopmentofnewtechnologies，such鹊theprogrammableSystem-on-Chip，hardware／softwareco-design,ithasinjectedanewvitalityforplatformdesignidea．Inaccordancewithplatformdesignidea,theconceptofacomponent-basedplatformhas

7、beenputforwardhere．AndusingSoPC，hardware／softwareco-designandothernewtechnologies，aSoPCbasedcomponentembeddedsystemplatformhasbeenresearched,designedanddeveloped．Inaccordancewithsoftwareengineeringd豁ignprocess，thefirststepoftheplatformbaseddesignissystematicanalys

8、isofthedemandandwilluseUMLfordescribingthesystem’Sdemandsandwillabstractthedemandsofsyetemmodllles，andthenthesystemdesigncomes．Usingsystemfunctionaldesc