基于遺傳和螞蟻混合的軟硬件劃分方法研究.pdf

1、隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展，大量的嵌入式產(chǎn)品進(jìn)入到百姓的生活之中，高效的開(kāi)發(fā)產(chǎn)品具有成本低、體積小、功耗低的特點(diǎn)。軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)是軟硬件劃分的主流方法，這種方法避免了傳統(tǒng)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)帶來(lái)的錯(cuò)誤定位、周期時(shí)間長(zhǎng)和成本過(guò)高的不足。為了滿(mǎn)足嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，需要考慮的因素包括系統(tǒng)建模、系統(tǒng)描述、軟硬件劃分以及劃分算法的選擇?？紤]到系統(tǒng)成本和系統(tǒng)性能因素，有效的、合理的軟硬件劃分是本課題的主要研究?jī)?nèi)容。在軟硬件劃分過(guò)程中，劃分算法是整個(gè)過(guò)程的重點(diǎn)，合理

2、的算法對(duì)于在軟硬件劃分過(guò)程中尋找最優(yōu)解起到?jīng)Q定性的作用。
　　本文充分地介紹了軟硬件劃分的理論知識(shí)，分析了軟硬件劃分在國(guó)內(nèi)外的研究情況和應(yīng)用領(lǐng)域，考慮傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的不足，重點(diǎn)介紹了軟硬件劃分中的算法以及系統(tǒng)模型。遺傳算法(Genetic Algorithm，GA)和螞蟻算法(Ant Algorithm)是本文主要研究的劃分算法，通過(guò)分析比較出兩種算法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，綜合兩種算法的優(yōu)勢(shì)，創(chuàng)新地提出遺傳-螞蟻混合算法(Genetic A

3、lgorithm and Ant Algorithm，GAAA)并應(yīng)用到軟硬件雙路劃分中，利用TGFF(Task Graph for Free)工具生成有向無(wú)環(huán)圖(DAG)作為系統(tǒng)模型，新混合算法從遺傳算法開(kāi)始，利用遺傳算子操作得到若干優(yōu)化解，并將得到的優(yōu)化解作為螞蟻算法的初始信息素，螞蟻算法通過(guò)初始化信息素分布進(jìn)行搜索過(guò)程，本算法充分利用遺傳算法的選擇、交叉、變異以及螞蟻算法的正反饋特性，在尋找最優(yōu)解過(guò)程中具有良好的性能。