基于FPGA的软硬件协同仿真平台的数据通路设计

针对当前SoC设计过程中仿真速度过慢的问题,基于PLI机制,设计了一种能够有效支持基于FPGA的软硬件协同仿真平台的数据通路.其中PC端利用仿真工具和winsock API构建了激励产生和传输的下行通路,在FPGA端,利用Microblaze组成的SoC建立仿真数据加载和结果反馈的上行通路,同时两端通过以太网实现物理传输.最后,上述方案在Xilinx开发板实现,实验结果表明,该设计能够有效提高仿真效率并且能够支持大规模SoC的软硬件协同仿真,同时具有硬件开销小、通用性强等优点.     

USB2．0主控器软硬件协同仿真系统设计

为了能够充分、快速验证USB2．0主控器的功能,设计了一个软硬件协同仿真平台。其中,CPU模型部分采用一种高效的SystemC模型,而不使用基于指令集的复杂CPU模型。测试用例采用抽象层次更高的C语言编写,通过调用仿真平台对外提供的API完成激励生成与响应检查。结果表明,该方式能够有效降低对仿真资源的占用,减少仿真时间;同时使软件人员能在IP的硬件验证阶段就能完成软件的设计测试工作,缩短软硬件接口整合时间,加快开发进度。     

基于FPGA的软硬件协同仿真加速技术

在系统设计中,硬件复杂电路设计的调试与仿真工作对于设计者来说十分困难。为了降低仿真复杂度,加快仿真速度,本文提出利用FPGA加速的思想,实现软硬件协同加速仿真。经过实验,相对于纯软件仿真,利用软硬件协同加速仿真技术,仿真速度提高近30倍,大大缩短了仿真时间。     

软硬件联合仿真平台的设计

在FPGA的设计过程中,调试与仿真工作需要耗费大量时间。利用C语言相对Verilog语言在过程控制方面具有优势,采取系统C模型通过PLI接口给Verilog模型产生测试矢量,降低了设计仿真工作的复杂度。但是由于当今的Verilog仿真器速度慢,难以满足大数据量和高实时性的仿真要求。通过将设计中验证通过的Verilog模型在FPGA中实现并与PC机通过通信接口实现数据交互,待验证的Verilog模型运行在Verilog仿真器上,构成软硬件协同仿真加速系统,克服了软件仿真慢的特点而实现实时仿真,从而极大的加快了设计的仿真速度。     

基于Altera FPGA的软硬件协同仿真

简要介绍了软硬件协同仿真技术，指出了在大规模FPGA开发中软硬件协同仿真的重要性和必要性，给出基于A1tera FPGA的门级软硬件协同仿真实例。     

软硬件协同验证方法的研究

摘要：本文是基于做项目实践时,对SOC的各个模块的验证中采用的软硬件协同验证方法进行研究,与传统的验证方法进行对比,得出这种验证方法的优点。SOC芯片不仅在规模上与传统的芯片有着很大的差别,而且在设计验证方法上也有着本质的不同。在SOC的设计中,大量的采用IP复用技术^[1],不仅包含大量的硬件电路设计,而且包含了相当部分运行在嵌入式处理器上的软件需要设计,也就是说为了确保软件和硬件能够很好的协同工作,SOC验证中要同时考虑硬件和软件的验证。这种情况促进了SOC设计方法和验证方法产生了巨大的变更,软硬件协同设计和验证的技术应运而生。     

VHDL元件的Simulink／Modelsim功能测试方法

由于VHDL语言注重硬件行为描述,VHDL程序的测试方法与传统高级设计语言程序和汇编语言程序的测试方法不同。VHDL程序测试向量的自动生成方法和覆盖率测试是其功能测试中的难点。基于Matlab／Simulink的方法,将VHDL程序作为整个模型系统中的一个元件来考察,就其硬件环境进行建模,和Modelsim进行协同仿真。该方法简化了测试流程,无需采用复杂的testbench编写方法,提高了测试的完整性。     

一种基于SOC软硬件协同仿真调度技术的研究

随着SOC芯片复杂度的增加,采用传统的逻辑仿真工具对SOC验证技术显得愈来愈力不从心。文章提出一种事件驱动的FPGA软硬件协同仿真方法,讨论了软件仿真器FPGA之间的同步机制,在此基础上提出一种新型快速的仿真调度新技术,将FPGA仿效器和软件仿真器紧密耦合。实现更加快速有效的协同仿真。     

MSTP芯片的软硬件协同验证平台设计

MSTP是基于SDH/SONET网络的多业务传输平台,是下一代城域网解决方案,目前已经成为数据传输技术的新热点之一。介绍了一种MSTP芯片的软硬件协同验证平台,该平台由作者参与设计完成并应用于MSTP芯片的各部分功能模块验证。该平台的硬件部分包括一块基于大容量FPGA的母板和一块基于单片机的子板;软件部分包括运行于FPGA的MSTP各功能模块测试矢量组,运行于单片机的读写控制程序以及运行于控制计算机的配置、管理、监控程序。该平台具有低成本高效率的特点。到目前为止,已经在该平台上成功验证了MSTP中的大部分功能模块。     

Vector模式软硬件协同仿真验证方法研究

讨论并介绍了软硬件协同仿真方法,提出了一种开放式分层的Vector软硬件协同仿真验证模型,统一了Vector仿真设计模式.通过实例分析得出,提出的Vector仿真设计模型是切实可行的,为ASIC的Vector仿真设计提供了一种通用的仿真设计方法,为软硬件协同仿真设计理论作出了有益的探索.     

基于软/硬件协同设计的嵌入式系统的性能测试

本文首先分析了传统的嵌入式系统设计方法及目前流行的软硬件协同设计的方法,指出软硬件协同设计方法是嵌入式领域的一个研究热点,接着分析了传统的测试方式的缺点,然后介绍了AMC公司的CodeTEST嵌入式软件在线分析与测试解决方案,同时也简要介绍了其它几种嵌入式测试工具。     

Hardware/Software Communication and System Integration for Embedded Architectures

Embedded system architectures comprising of software programmable components (e.g. DSP, ASIP, and micro-controller cores) and customized hardware co-processors, integrated into a single cost-efficient VLSI chip, are emerging as a key solution to todays microelectronics design problems. This trend is being driven by new emerging applications in the areas of wireless communication, high-speed optical networking, and multimedia computing, fueled by increasing levels of integration. These applications are often subject to stringent requirements in terms of processing performance, power dissipation, and flexibility. A key problem confronted by embedded system designers today is the rapid prototyping of an application-specific embedded system architecture where different combinations of programmable processor components, library hardware components, and customized hardware components must be integrated together, while ensuring that the hardware and software parts communicate correctly. Designers often spend an enormous time on this highly error proned task. In this paper, we present a solution to this embedded architecture co-synthesis and system integration problem based on an orchestrated combination of architectural strategies, parameterized libraries, and software CAD tools.     

移动智能终端软硬件匹配研究

从移动智能终端和PC在软硬件匹配的差异性入手,分析造成目前移动智能终端软硬件匹配问题凸显的根源:即移动智能终端平台间的彼此林立和标准不统一。进而从软硬件匹配的需求入手,分析移动智能终端硬件平台和软件平台在互相匹配方面的技术需求。同时,结合我国移动智能终端整体产业的发展现状和不足进行分析,并从技术、应用和组织三个层面对我国移动智能终端软硬件匹配及一体化创新提出具体的建议。     

平台+插件式软件框架模型的研究

对插件式的软件框架模型进行了研究,提出了适用于设备专用软件的"平台+插件"框架模型,描述了该模型的结构、调用过程和实现方式.从有利于设计出高度模块化、可定制、有系列化功能扩展、软件并行开发以及快速集成等方面探讨了该模型的优势.     

一种基于改进模拟退火算法的软硬件划分技术

提出一种应用于嵌入式系统软硬件划分的改进模拟退火算法.算法通过使用基于Cauchy分布的扰动模型和Tsallis接收准则来提高模拟退火算法的性能.通过对比经典的模拟退火软硬件划分技术以及实验结果的验证表明,使用改进模拟退火算法能加快划分的收敛,并且找到目标函数的最优值的概率也更大.     

A Case Study in Embedded Systems Design: An Engine Control Unit

A number of techniques and software toolsfor embedded system design have been recently proposed. However,the current practice in the designer community is heavily basedon manual techniques and on past experience rather than on arigorous approach to design. To advance the state of the artit is important to address a number of relevant design problemsand solve them to demonstrate the power of the new approaches.We chose an industrial example in automotive electronics to validateour design methodology: an existing commercially available EngineControl Unit. We discuss in detail the specification, the implementationphilosophy, and the architectural trade-off analysis. We analyzethe results obtained with our approach and compare them withthe existing design underlining the advantages offered by a systematicapproach to embedded system design in terms of performance anddesign time.     

永磁同步电机矢量控制软硬件测试方法

本文以永磁同步电机交流调速开发系统为例,阐述了闭环矢量控制原理与PI参数整定方法,针对整个驱动系统的硬件调试和软件编写测试方法和心得进行详细的讲解,并针对诸多硬件固有的问题提出了利用软件或硬件消除的方法,为科研人员实现产品快速开发提供了有力的保证,对高精度电机控制科研前期工作有着积极的指导意义。     

System Level Hardware/Software Partitioning Based on Simulated Annealing and Tabu Search

This paper presents two heuristics for automatic hardware/software partitioning of system level specifications. Partitioning is performed at the granularity of blocks, loops, subprograms, and processes with the objective of performance optimization with a limited hardware and software cost. We define the metric values for partitioning and develop a cost function that guides partitioning towards the desired objective. We consider minimization of communication cost and improvement of the overall parallelism as essential criteria during partitioning. Two heuristics for hardware/software partitioning, formulated as a graph partitioning problem, are presented: one based on simulated annealing and the other on tabu search. Results of extensive experiments, including real-life examples, show the clear superiority of the tabu search based algorithm.