可重構(gòu)片上系統(tǒng)過(guò)程級(jí)軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)編程模型研究.pdf

1、得益于集成電路制造技術(shù)與工藝的進(jìn)步,可編程邏輯器件、微處理器和其它部件已經(jīng)能夠整合成一個(gè)高度集成復(fù)雜的可重構(gòu)片上系統(tǒng)。由于面向可重構(gòu)片上系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法滯后于器件技術(shù)的發(fā)展,所以提出了一種過(guò)程級(jí)的軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)方法。過(guò)程級(jí)協(xié)同設(shè)計(jì)方法有效運(yùn)轉(zhuǎn)需要編程模型、硬件平臺(tái)以及模塊間的通信結(jié)構(gòu)三個(gè)方面的支持,涉及的問(wèn)題比較廣泛。本文的主要工作是圍繞過(guò)程級(jí)編程模型領(lǐng)域的軟硬件透明編程需求問(wèn)題而展開(kāi)進(jìn)行的,為了實(shí)現(xiàn)透明化編程,提高設(shè)計(jì)效率,主要完成了如

2、下工作:
　　 首先,從編程模型的角度,給出了過(guò)程級(jí)軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)方法的流程框架,明確了目標(biāo)應(yīng)用的描述、綜合、運(yùn)行環(huán)境三個(gè)階段應(yīng)該完成的任務(wù)。應(yīng)用設(shè)計(jì)人員可以按照這一流程框架根據(jù)需求編寫(xiě)目標(biāo)應(yīng)用程序,并綜合生成可在目標(biāo)應(yīng)用平臺(tái)上運(yùn)行的可執(zhí)行程序。
　　 其次,設(shè)計(jì)了軟硬件協(xié)同函數(shù)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及相應(yīng)各模塊的實(shí)現(xiàn)方式,協(xié)同函數(shù)是過(guò)程級(jí)軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ),本文著重強(qiáng)調(diào)了協(xié)同函數(shù)接口方面的設(shè)計(jì)與規(guī)范約定,包括協(xié)同函數(shù)對(duì)外的

3、統(tǒng)一接口約定和協(xié)同函數(shù)硬件實(shí)現(xiàn)方式的軟件模式接口代碼的設(shè)計(jì)。結(jié)合具體實(shí)例,給出了軟硬件協(xié)同函數(shù)主要模塊的設(shè)計(jì)與構(gòu)造方法。
　　 然后,由于協(xié)同函數(shù)結(jié)構(gòu)特殊,有軟件和硬件兩種完全不同的實(shí)現(xiàn)方式,所以設(shè)計(jì)了一個(gè)協(xié)同函數(shù)調(diào)度器,用于生成協(xié)同函數(shù)的約束信息。本文詳細(xì)給出了協(xié)同函數(shù)調(diào)度器工作模型,約束信息組織格式和程序運(yùn)行環(huán)境的修改實(shí)施方案,測(cè)試了調(diào)度器工作模型中關(guān)鍵部分的性能。
　　 最后,設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單原型系統(tǒng),以便不斷完善過(guò)