集成电路设计的系统级描述语言SystemC

人们提出了软件硬件协同设计的设计方法，以克服传统的将软件和硬件分开的设计方法对于SOC的设计存在的缺陷。SyStenlC是顺应这种发展趋势而产生的系统级描述语言。它是一种通过类对象扩展和基于C／C 的建模平台，支持系统级软硬件协同设计、仿真、验证、软硬件协同设计的系统级描述语言。本文介绍了系统级描述语言SySternC在集成电路设计中的应用，讨论了基于SyStemC的集成电路设计的设计流程、设计优势及其发展趋势。     

基于多代理系统的软硬件协同设计

为使软硬件协同设计过程更具分布性、自主性及并行性,在软硬件协同设计中引入多代理(MAS)技术,提出软硬件协同设计的MAS模型,包括系统描述Agent、软硬件划分及映射Agent、软硬件设计Agent、协同通信Agent、性能评估Agent和硬件系统测试Agent的构建和应用。采用多个目标代理映射、协商的方法协调整个协同设计过程。实际应用表明,该方法能优化系统级芯片设计方案、软硬件结构和功能,并提高系统整体性能。     

嵌入式系统软硬件功能分配的研究

首先简要介绍了嵌入式系统及其传统的顺序设计方法和协同设计方法，然后论述了软硬件划分问题的由来、软硬件划分在协同设计中的地位、发展过程、主要问题及技术难点。     

软硬件协同设计中的软硬件划分方法综述

近年来,随着信息领域的物联网、工业互联网、机器人等研究热点发展,嵌入式系统技术再次得到科技工作者和工程师的广泛关注和重视,同时嵌入式系统产品的集成度和性能要求越来越高.软硬件协同设计是开发嵌入式系统产品的重要方法之一,而软硬件划分是软硬件协同设计中的关键技术.本文对现有软硬件划分方法从不同层面进行梳理和分类,重点介绍几种常用的软硬件划分方法,并结合实例进行了详细阐述,最后对这几种方法进行综合比较,供嵌入式系统开发科技工作者和工程师参考.     

软硬件协同验证系统平台间通讯设计

软硬件协同设计是软件、硬件的并行设计,包括系统描述、软硬件划分、设计实现和软硬件协同验证等几个阶段[1]。软硬件协同验证同时验证软件和硬件,使用处理器仿真器进行协同验证是其中一种重要的方法。一个能够对片上系统(SOC)设计进行全面快速验证的测试系统将会大大提高协同设计的效率[2]。测试系统中不同平台之间数据和信号的发送与接收是系统中必不可少的组成部分。该文介绍了测试系统平台间通讯方式和通讯协议的设计与实现。     

基于平台的SOC设计方法研究

论文分析了可重用设计方法和软硬件协同设计方法,提出了一种适合基于平台设计的更细粒度、可更快捷地实现设计重用和软硬件协同设计的结构。     

软硬件协同设计中模型表示与映射

目前的软硬件协同设计方法都有其局限性，主要表现在：缺乏必要的模型映射机制、不同语言描述的软硬件设计容易造成不一致现象。经过分析和研究，该文提出了一个软硬件协同设计流程，它基于CDM模型，支持从系统需求描述出发、通过设置各描述组件的参数，自动产生CDM模型。利用SystemC的软硬件描述功能，对CDM模型进行映射和绑定操作，自动生成SystemC可执行程序，使软硬件代码无缝联接。模型经过多次细化和验证，从而提高设计质量和缩短设计周期。最后通过一个实例说明该方法的设计特点。     

基于matlab7的软硬件协同设计及应用

本文介绍了利用matlab7中的linkformodelsim工具箱进行软硬件协同设计的方法。讨论了基于FPGA的硬件平台和基于matlab7的软件平台的设计流程,并以阵列信号处理的设计实例说明了此设计方法的优点。     

基于遗传算法的软硬件划分方法

针对SOC软硬件协同设计中的软硬件划分问题,首先构建了软硬件划分的系统模型,讨论了影响SOC性能的价格、执行时间、功耗、面积等因素及其相互关系。在此基础上,提出了一个旨在实现最优性价比的目标函数,并结合软硬件划分问题自身的特点对传统遗传算法的遗传操作进行了改进,在Matlab中进行了软硬件划分方法的仿真,仿真实验获得的结果有力地证明了算法的稳定性和有效性。同时,该算法在MPEG-2视频解码芯片设计中得到了实际应用,芯片设计的结果良好地反映了设计目标,证明了算法的实用性。     

基于SystemC的组件设计及行为级代码的自动生成

如何高效、正确地将高度抽象的形态设计，自动变化成设计的低层实现形态是软硬件协同设计（Hardware／software Co—design）的一大难题。对此该文给出了一个如何将设计从高层模型（CDM模型）自动映射到SystemC组件的设计方法及其相应的行为级代码的自动生成算法。     

Scilab/Scicos在硬件/软件联合设计中的应用

从介绍电子设计自动化中的软硬件联合设计入手，阐述了联合设计的必要性和重要意义，并提出了法国INRIA开发的科学教育处软件Scilab/Scicos扩充为软硬件联合设计工具的构想。随后，详细论述了将Sclilab/Scicos应用于描述电子电路设计时所遇到的问题及解决的方法。对于所需模块的扩充以及编译器的构造也给出了说明。     

基于SystemC的嵌入式系统软硬件协同设计

提出了一种基于SystemC的嵌入式系统软硬件协同设计方法。SystemC是OSCI(OpenSystemCIni tiative)组织制定和维护的一种开放源代码的C 建模平台 ,提供支持硬件建模和仿真的C 类库及相应的仿真内核。通过SystemC的支持 ,该方法在整个嵌入式系统设计流程内使用C 语言来统一描述硬件和软件 ,实现软硬件的协同设计和仿真。该方法同传统的设计方法相比更加灵活和有效。     

嵌入式系统协调设计与协同模拟技术

随着微电子和计算机技术的发展,嵌入式系统的功能和结构日益复杂,传统的设计方法已经无法满足嵌入式产品快速发展需要。作为系统设计新方法,协调设计(Co-Design)已经成为嵌入式系统设计方法热点研究之一。协调设计就是在系统设计之初通过划分手段把整个系统划分为适合软件和硬件实现两部分,使系统设计并行进行。软硬件设计完成后利用协同模拟手段验证系统设计正确性,验证通过后,系统设计进入进行软硬件综合和系统集成测试阶段。该文研究嵌入式系统协调设计环境和软硬件系统模拟方法,通过构造软件和硬件模拟器,在系统设计初期实现嵌入式系统的软硬件功能及软硬件接口设计的快速验证,达到优化系统设计、降低系统开发成本、缩短设计周期的目的。     

嵌入式系统集成开发环境的构成

传统的嵌入式系统设计方法需要反复悠系统的设计方案,速度慢,效率低。软／硬件协同设计能够最大限度地挖掘系统潜能,有效利用现有资源,速度快,质量高。文章描述了为实现协高设计而开发的集成开发环境的构成、目前的现状及发展趋势。     

一种基于监测的嵌入式系统设计技术

提出一种嵌入式系统软硬件协同设计方法，它以数据流图为系统模型对嵌入式系统的功能和性能需求进行描述，并通过一种特定的实现结构，使得设计者可以借助快速样机平台和事件驱动式监测技术来精确测定目标系统对系统模型的实现状况，从而使得软硬件协同设计过程特别是系统优化和性能验证能在精确、可靠的测试数据基础上进行．同目前通常使用的以软硬件部件性能估算为基础的软硬件协同设计方法相比，这种以测试为基础的设计技术更能确保设计结果的合理．     

高性能处理系统的软硬件协同设计研究

x86是目前应用最广泛的复杂指令(CISC)系统,对大量非典型特性进行支持,从而花费大量硬件资源.而非典型特性的支持往往会影响典型功能的效率,不利于硬件资源的优化配置,限制处理系统性能的提升.本文首先分析了x86指令集及x86程序的固有特性,进而提出了一种基于RISC超标量处理系统核心的软硬件协同设计的实现方案.新处理系统的面积仅为采用硬件译码设计的x86处理系统的78.3%,性能达到采用硬件译码设计的x86处理系统的90.6%以上,并有较大的提升空间.     

嵌入式系统软硬件协同验证中软件验证方法

随着集成电路及计算机技术的发展,嵌入式系统设计变得越来越复杂．复杂的嵌入式系统设计,通常采用验证的手段检验系统设计的正确性,硬件验证通常是在硬件设计描述的基础上建立用于模拟硬件功能的硬件模拟器;软件验证常用的方法是建立处理器功能模型(指令集模拟器ISS),逐条解释嵌入式软件在目标机器上的执行过程,产生模拟输出,驱动外围电路(即硬件设计)．指令集模拟器从底层时序关系模拟嵌入式软件在目标CPU上运行过程．对于复杂嵌入式系统设计,ISS模拟速度通常成为协同模拟瓶颈．基于RTOS的嵌入式软件快速验证方法可以有效地提高软件模拟速度,扩展RTOS功能,适应协同模拟需要,建立硬件模拟驱动,实现软件和硬件模拟器通信连接和协同模拟同步控制．基于RTOS的嵌入式软件验证方法以编译代码模型为基础,从系统行为级验证嵌入式软件功能,验证速度快．在实际应用中,该方法和ISS验证相结合,能够实现更有效、更快速的嵌入式系统协同验证．最后以几个典型硬件设计为基础,编写相应的控制软件,进行软硬件协同验证实验,实验结果数据说明该验证方法实用、有效、快速．     

基于ISS和硬件模拟器的协同模拟关键技术研究

提出一种在嵌入式系统软硬件协调设计中对系统功能进行验证的软硬件协同模拟方法．该方法使用指令集模拟器(ISS)和事件驱动硬件模拟器分别完成软硬件的模拟，并采用C 语言构造处理器的总线功能模型，实现软硬件模拟器的信息交互．重点讨论指令集模拟器、总线功能模型以及硬件模拟器协同模拟接口的设计与实现方法，同时还给出了软硬件模拟器之间的同步算法．