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1、软硬件协同的!设计方法任浩琪,∀同济大学#∃∃∃%#摘妻&软硬件协同设计是一种正在发展中的设计方法。本文首先分析了它在!设计中的必要性,其,。次给出了软硬件协同设计的基本流程并探讨了其优点和现存的技术难点最后给出了设计及验证实例。&关健词软硬件协同设计基于平台的设计!∋引言大规模集成电路的集成度迅速提高,工艺水平系统功能,,不断发展%∃纳米工艺也已经成熟单一芯片上能够容纳更多的单元,加之()核资源的不断丰富,多块芯片的功能已经能够被整合到单一芯片之中,硬件设计软件设计。,!已经成为新的设计热点然而!并不是多。个芯片功能的简单累加相对于
2、单个∗(+的功能硬件验证软件验证而言,系统的整体性能更为重要,良好的结构是。,!设计成功的保证另一方面!一般集成了,,一个或多个!),牵涉到相应的软件使得系统的硬件原型系统软件原型系统,。整体设计尤其是验证的难度大大增加传统∗−(!设计方法在处理百万门级且涉及系统软件的!,。./时显得力不从心软硬件协同设计及验证的理论图∋按传统方法进行的!设计流程。因此应运而生先机,到了最后关头再从头设计是无法想象的。鉴,#软硬件协同设计于硬件和软件开发的各自特点最终的解决方法通#0∋!设计中存在的问题常是修改软件,使其能最大限度地配合硬件工作。。,
3、!设计已经不单单是硬件工程师的任务图这样做所造成的后果往往是系统整体性能低成本。,。∋给出了按传统方法进行的!设计流程系统工高开发周期被迫延长程师对整个系统要实现的功能进行定义,并进行软#0#软硬件协同设计硬件划分,确定()的选取。得到明确的规格说明书软硬件协同设计及验证能够有效地解决上述,,。一346后硬件工程师和软件工程师分别进行设计并各问题软硬件协同设计是一种自顶而下的1225。,又,自完成相应的验证工作最后再对硬件和软件进行设计方法称基于平台的设计方法通过建立系。,、集成这样的设计流程很容易在最后的集成阶段出统平台从系统级决定如何设计
4、专用的∗(!选用。、现问题(#/合适的()库∀!),7)等8并编写相应的系统软,。,由于硬件和软件的设计是相对独立的硬件设件与传统的设计方法比较软硬件协同设计能够计小组和软件设计小组之间容易发将系统划分、硬件设计、软件设计及各自的验证紧生交流不畅的,。情况而种种隐患总是到了最后集成的时候才暴露密地联系起来图#是一种软硬件协同设计的流。,。出来作为商业项目开发周期长意味着失去市场程····································&;9−:96:6<。+2=·#∃∃>年,,月欢迎投稿一9:.&9:+⋯⋯⋯⋯令二······
5、··‘·····集⋯⋯⋯⋯感曳黔系统功能分割后的任务皿、》!∀弓便件设计软件验证任务拓扑图硬件原型系统软件原型系统合井后的任务、∗−>?图#软硬件协同设计的一种流程,在系统级设计时系统工程师必须明确系统功图2任务的分割与合并,能到系统实现的映射关系即系统该采用何种方式。表(实时系统的任务管理和调度实现一般有如下要点需要考虑∃%&∋,步骤描述()应该选择何种类型的∗+,或−.+它的时,。,6任务提取提取精简的功能信息获得功能的灰盒呢份≅)描述即任务/ΑΒΧ钟频率应该是多少。#任务优化根据实际的软硬件资源进行任务
6、的分割与合并#)应该采用何种技术设计0.1∗,它的期望速2任务分析得到优化后各任务所需的执行时阴和资源搭配不同的组合方式,以获度应该是多少/得最佳的时间资源比方案。,4,。2)从成本考虑031∗的面积多大才适宜/它应任务瞥理根据实时系统的要求实现最佳时间资源比方案该实现的功能是什么/∗+5或−.+与0.1∗之间的连接方式一般指的4。;)∗+5或−.+与0.1∗之间的连接方式是什是总线的连接方式0Δ0总线和ΕΦ3ΓΑΒΗ总线都。么/是常见的连接方式。前面2点主要考虑了硬件和软件的划分问题在软件工程师和硬件工程师进行各自开发的,,,定制的031∗
7、可以达到很高的速度和性能以及较阶段应当搭建相应的协同验证平台加强双方的,,。,,低的功耗但是设计起来比较复杂且仅限于专用交流与此同时得到的最新数据可以作为评估整。、,而缺乏弹性通用的处理器根据运行其上的软件不体性能功耗的参考以便系统工程师对项目有整,,,,,同具有很大的弹性易于集成到系统中但性能一体的把握并不断更新模型对系统进行验证和仿。,,。般要比031∗差一些此时根据实际情况均衡软硬真以求进一步降低最后集成时的风险件的划分显得尤为重要。对于同样的功能,一般会#2优点及难点∃#6,。“”、有多种的实现方法应当进行充分的论证在系统与传统的0.1
8、∗设计流程中的硬件先行,;“”,级功能划分与映射的阶段高级语言789衡3:<∗)分别设计相较软硬件协同设计做到了并行开。,、,仿真和整体
