嵌入式系統(tǒng)軟硬件劃分方法及協(xié)同設(shè)計(jì)研究.pdf

1、嵌入式系統(tǒng)是由硬件和軟件組成的，用來完成特定任務(wù)的專用系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)復(fù)雜程度不斷提高，特別是集成電路設(shè)計(jì)進(jìn)入SoC開發(fā)時(shí)代之后，傳統(tǒng)開發(fā)方法已難以適應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需要。軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)方法關(guān)注硬件開發(fā)與軟件開發(fā)的協(xié)作性，可以有效地避免傳統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法所引發(fā)的一系列問題。 軟硬件的劃分是軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)過程中的重要環(huán)節(jié)，它在滿足系統(tǒng)各項(xiàng)約束條件的前提下，為嵌入式系統(tǒng)各功能模塊確定具體的實(shí)現(xiàn)方式，為系統(tǒng)提供最佳的軟硬件折衷方案。免

2、疫算法是受生物自然科學(xué)的啟發(fā)，在原有進(jìn)化算法理論框架的基礎(chǔ)上引入一個(gè)新的算子—免疫算子，從而形成的一個(gè)新的進(jìn)化理論。本論文給出了一種基于免疫算法的軟硬件劃分方案，可以有效解決軟硬件劃分問題。此方法與基于傳統(tǒng)遺傳算法的劃分方法相比具有收斂速度快，避免局部最優(yōu)，以及能夠同IP核復(fù)用思想聯(lián)系緊密等特點(diǎn)，能夠很好地應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)中的軟硬件劃分方法中。 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)已進(jìn)入了SOPC時(shí)代，通過現(xiàn)代EDA軟件，以及豐富的IP

3、核支持，可以非常方便地根據(jù)需求構(gòu)建SoC。MP3編解碼算法具有壓縮比高，聲音質(zhì)量好，算法復(fù)雜度適中的優(yōu)點(diǎn)，在數(shù)字聲音的存儲、因特網(wǎng)上的多媒體傳輸?shù)阮I(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。本文以設(shè)計(jì)一個(gè)MP3解碼器為例，分析了基于NIOSⅡ的SOPC的設(shè)計(jì)過程，對MP3解碼算法進(jìn)行了研究，并對算法中的各個(gè)模塊進(jìn)行了分析，應(yīng)用軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)思想在FPGA上設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了MP3解碼器。在本論文中，使用了Altera公司推出的32位NIOSⅡ軟核CPU構(gòu)建SOPC，