一种基于SystemC的软硬件协同设计方法

随着集成电路工艺的飞速发展,传统的设计方法已不能满足设计高集成度的复杂数字系统的要求。软硬件协同设计成为嵌入式系统设计的新方法。SystemC是一种兼容C++的系统建模语言,它同时支持RTL级、行为级和系统级描述,使其成为软硬件协同设计平台的基础。     

An Algorithm for Hardware/Software Partitioning Using Mixed Integer Linear Programming

One of the key problems in hardware/software codesign is hardware/software partitioning. This paper describes a new approach to hardware/software partitioning using integer programming (IP). The advantage of using IP is that optimal results are calculated for a chosen objective function. The partitioning approach works fully automatic and supports multi-processor systems, interfacing and hardware sharing. In contrast to other approaches where special estimators are used, we use compilation and synthesis tools for cost estimation. The increased time for calculating values for the cost metrics is compensated by an improved quality of the values. Therefore, fewer iteration steps for partitioning are needed. The paper presents an algorithm using integer programming for solving the hardware/software partitioning problem leading to promising results.     

基于软硬件协同的机群数据通信机制的研究与实现

针对各种机群互连网络中，由于软硬件协议之间缺乏紧密的配合，而导致网络提供给最终用户的通信效率较低这一问题。提出了基于硬件描述符机制的网卡设计方法和软硬件协同的思想，设计相应的机群通信协议。实现了高性能的机群互连网络，有效提高了机群用户的通信效率及机群互连网络的通信性能     

同步Petri网的仿真及硬件实现

基于现有的EDA技术,针对同步Petri网和硬件描述语言的关联性,提出了用VHDL语言对同步Petri网进行描述并实现.首先使用同步Petri网对控制器进行建模,然后使用VHDL语言对同步Petri网控制模型进行描述,最终在EDA软件Max+ PlusII中进行编译、仿真和适配,并下栽到FPGA中,通过实验开发系统GW...     

Rapid Prototyping of Embedded Hardware/Software Systems

Prototyping of embedded hardware/software systems is important, because it shortens the path from specification to the final product. Prototypes play a major role in decision making, concept and design validation, feature and limit exploration, as well as design verification in every phase of the product development cycle, including product planning, requirement engineering, and product development. This overview discusses the motivation for building prototypes, provides the key areas for research and explains how prototypes can assist in product planning and throughout all steps of the engineering process. Special attention is given to prototyping in the industry to support the design and testing of multimodal and multifunctional embedded systems.     

随机Petri网性能计算软件体系结构研究

以建立随机Petri网性能计算软件的软件体系结构为目的,采用面向对象的系统分析与设计方法,在对性能计算软件需求分析的基础上,设计了系统的总体结构,进而实现了系统各个模块的功能。提出由三个主要构件组成的性能计算软件体系结构：人机交互模块,主控模块,性能计算核心模块。做出该软件体系结构适用于基于基本建模理论性能计算软件的结论。     

基于Markov过程的硬/软件综合系统可靠性分析

现代大型监控系统通常是一个复杂的硬/软件综合系统,其可靠性分析对于系统的设计、评估具有重要意义.综合考虑硬件、软件特点以及两者之间的相互作用关系,提出一种基于Markov过程的综合系统可靠性分析模型,模型中将系统失效分为硬件失效、软件失效与硬/软件结合失效.实际应用中,由于系统的状态数较大,提出利用循环网络方法对Markov状态转移方程进行求解,从而方便地得到系统处于各状态的瞬时概率与稳态概率.通过分析硬/软件综合系统可靠度、可用度与系统可靠性参数之间的关系,指出硬/软件结合失效将影响系统可用度,忽略硬/软件结合失效将导致可靠性估计值偏离实际值.     

SOC设计的软硬件协同验证研究

软硬件协同验证是SOC的核心技术.通过分析SOC验证方法与软硬件协同验证技术,提出C与平台相合的协同验证方法.该方法是在系统级用SystemC确定SOC系统的体系框架、存储量大小、接口IO与验证软件算法的可行性、有效性、可靠性.在硬件设计中,利用验证可重用的硬IP和软IP快速建立SOC系统,并把核心IP集成嵌入进SOC系统中.在软件设计中,利用成熟的操作系统与应用系统来仿真验证SOC芯片的功能与性能.该方法应用于一个基于ARM7TDMI的SOC设计,大大缩短了验证时间,提高了验证效率与质量.     

LYCOS: the Lyngby Co-Synthesis System

This paper describes the LYCOS system, an experimental co-synthesis environment. We present the motivation and philosophy of LYCOS and after an overview of the entire system, the individual parts are described. We use a single CPU, single ASIC target architecture and we describe the techniques we use to estimate metrics concerning hardware, software and communication in this architecture. Finally we present a novel partitioning technique called PACE, which has shown to produce excellent results, and we demonstrate how partitioning is used to do design space exploration.     

Petri网矩阵法用于数字电路故障诊断

本文介绍数字电路的Ｐｅｔｒｉ网络模型,Ｐｅｔｒｉ网的矩阵能压缩存禽数字电路的拓扑,Ｐｅｔｒｉ网的矩阵法在数字电路故障诊断中的应用。     

一种新的RBAC角色协同关系及其Petri网模型

角色授权约束是RBAC研究的重要内容.有效表达多角色授权和激活的序约束是一个难点问题.提出了新的角色授权协同及其序关系,扩展了现有的角色关系概念,使RBAC能够表达复杂的角色授权和激活序约束.其次,提出了角色授权协同及其序关系一致性分析和模拟的时间Petri网方法.     

基于有色Petri网的动态资源模型

针对移动计算环境下的动态资源描述问题,提出了基于有色Petri网的动态资源模型——DRM-CPN模型.该模型首先按照一定的映射规则将物理网络映射到几何拓扑空间中,构造出空间结点图.随后,给图赋予一定的资源语义及语义约束.进而,在资源语义及语义约束的基础上构造出物理网络的形式化动态资源描述模型.最后,为了验证模型的有效性,采用CPN进行了仿真验证.实验表明,该模型合理、有效地描述了移动计算环境下的动态资源的变迁情形.     

嵌入式系统的软硬件协同设计

协同设计改变了传统的设计反复修改系统方案的缺点，通过综合分析系统软硬件功能，最大限度地挖掘系统软硬件之间的并发性，将软硬件开发结合得更紧密，可以大大提高设计效率，使设计出来的系统工作在最佳工作状态。本文将系统地阐述软硬件协同设计技术。     

基于SystemC和Verilog软硬件协同验证

针对当前专用数字集成电路设计中的验证瓶颈,为了在更高的抽象级别对设计对象进行描述和验证,提出一种软硬件协同验证方法.该方法基于SystemC的交易级处理器内核模型和基于Verilog的内核之外的硬件模型.该方法被应用到东南大学研发的微处理器芯片GIV的具体验证中.实验数据表明,由于采用软硬件协同验证模型在芯片生产之前对系统功能、结构设计等进行验证,缩短了开发周期,降低了开发成本,提高了验证可靠性.     

采用软/硬件协同设计的RS译码器

RS码在数字通信系统中得到了广泛的应用，本文在分析RS译码过程的原理基础上，提出了采用软／硬件协同设计的方法来实现RS译码器，并与目前已有的纯硬件方案做了性能对比。     

基于扩展背包问题的的软硬件划分算法

软硬件划分问题常以时间为约束对硬件面积进行优化。随着嵌入式的发展，功耗这一因素也越来越重要，故在约束条件中加入了功耗的约束。贪婪算法是解决0-1背包问题的一种简单有效的方法，因此建立多约束的软硬件划分问题与0-1背包问题之间的联系，采用扩展的贪婪算法解决多性能指标的软硬件划分问题。利用仿真与动态规划方法的对比，进行了有效性验证。     

随机Petri网在软件可靠性分析中的应用

软件可靠性模型对于软件可靠性估测起着核心的作用。目前所提出的模型大多有着一定的应用条件和适用范围,不能适应复杂多变的应用环境的要求,在客观上为软件可靠性模型的应用提出了新的问题。提出了一种基于随机Petri网的软件可靠性分析方法,该方法有利于降低可靠性描述与分析的复杂度,提高评价和预测可靠性的精确度。同时指出该方法在应用中会遇到的某些问题及其解决方法。     

基于Petri网的嵌入式系统建模

基于对传统Petri网结构的修改，文章提出了一种新的模型方式，并具体给出相应的结构定义，图形表示和行为规则。该方法实现了控制信息和数据信息的统一化表示，从而易于表示系统中的循环和条件操作。最后就嵌入式系统的描述举例说明。     

COPART:一种面向约束条件的自适应软硬件划分算法

本文介绍一种将自适应算法、遗传算法和列表调度算法结合起来应用于软硬件划分问题的算法COPARTART，并提出了一种基于约束条件的开销系数自适应调整方法，该方法所获得的划分结果能够良好体现设计目标。     

基于改进的NSGA遗传算法的SOC软硬件划分方法

在遗传算法中引入精英保持策略构造非支配集和生成新群体,并用排除法构造非支配集,本文得到了一种改进的非支配集分类遗传算法,该算法具有全局收敛特性,并简化了计算复杂性.本文将此算法应用于SOC设计的软硬件划分.针对SOC系统设计中存在多个IP核的特点,采用整数向量的个体编码方案,避免了个体编码解码的冗余.本文给出了仿真实验结果,验证了该划分方法的有效性.