版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、软硬件协同设计技术软硬件协同设计技术2022/9/102软硬件协同设计定义与主要概念软硬件协同设计定义The meeting of system-level objectives by exploiting the trade-offs between hardware and software in a system through their concurrent design主要概念Concurrent(并发): hardware and software developed at the same time on parallel pathsIntegrated(交互): intera
2、ction between hardware and software developments to produce designs that meet performance criteria and functional specifications2022/9/44软硬件协同设计定义与主要概念软硬件协同设计2022/9/103嵌入式系统快速原型设计过程SYSTEMDEF.SWDESIGNVIRTUAL PROTOTYPEREUSE DESIGN LIBRARIES AND DATABASEPrimarilysoftwarePrimarilyhardwareSWCODEFUNCTIOND
3、ESIGNHW & SWPART.HWDESIGNHWFABINTEG.& TESTHW & SW CODESIGNHW & SW Partitioning & Codesign2022/9/45嵌入式系统快速原型设计过程SYSTEMDE2022/9/104嵌入式系统快速原型开发的基本要素系统定义(需求分析)软硬件划分结构规划 处理器类型, 软硬件之间的接口类型, 等.划分目的 满足系统速度,延迟, 体积,成本等方面的要求.划分策略 - high level partitioning by hand, automated partitioning using various technique
4、s, etc.调度Operation scheduling in hardwareInstruction scheduling in compilersProcess scheduling in operating systems软硬件设计过程中的建模2022/9/46嵌入式系统快速原型开发的基本要素系统定义(2022/9/105传统的嵌入式系统设计模型SystemConceptsSys/HWRequire.AnalysisSys/SWRequire.AnalysisOperation.Testing and Eval.SoftwareRequire.AnalysisPrelim.Design
5、DetailedDesignCoding,Unit test.,Integ. testSW DevelopmentHWCITestingCSCITestingSystemInteg. and testHardwareRequire.AnalysisPrelim.DesignDetailedDesignFabric.HW Development2022/9/47传统的嵌入式系统设计模型SystemSys2022/9/106传统的嵌入式系统设计过程传统软硬件设计过程的基本特征:系统在一开始就被划分为软件和硬件两大部分软件和硬件独立进行开发设计“Hardware first” approach of
6、ten adopted隐含的一些问题:软硬件之间的交互受到很大限制软硬件之间的相互性能影响很难评估系统集成相对滞后,NRE较大因此:Poor quality designs(设计质量差)Costly modifications(设计修改难)Schedule slippages(研制周期不能有效保障)2022/9/48传统的嵌入式系统设计过程传统软硬件设计过程2022/9/107传统设计过程中的尖锐矛盾随着设计复杂程度的提高,软硬件设计中的一些错误将使开发过程付出昂贵的代价 “Hardware first” approach often compounds software cost becau
7、se software must compensate for hardware inadequacies2022/9/49传统设计过程中的尖锐矛盾随着设计复杂程度的2022/9/108软硬件设计过程发展方向协同设计SystemConceptsSys/HWRequire.AnalysisSys/SWRequire.AnalysisHardwareRequire.AnalysisSoftwareRequire.AnalysisOperation.Testing and EvaluationSW DevelopmentHW DevelopmentSystemInteg. and testHWCIT
8、estingCSCITestingFranke91Integrated Modeling SubstrateIntegrated Modeling SubstratePrelim.DesignPrelim.DesignDetailedDesignDetailedDesignFabric.Coding,Unit test.,Integ. test IEEE 19912022/9/410软硬件设计过程发展方向协同设计Sys2022/9/109软硬件协同设计的基本需求统一的软硬件描述方式软硬件支持统一的设计和分析工具(技术)允许在一个集成环境中仿真(评估)系统软硬件设计支持系统任务在软件和硬件设计之
9、间的相互移植交互式软硬件划分技术允许多个不通的软硬件划分设计进行仿真和比较辅助最优系统实现方式决策Partitioning applied to modules to best meet design criteria (functionality and performance goals)2022/9/411软硬件协同设计的基本需求统一的软硬件描述2022/9/1010软硬件协同设计的基本需求 (cont.)完整的软硬件模型基础Supports evaluation at several stages of the design processSupports step-wise deve
10、lopment and integration of hardware and software正确的验证方法确保系统设计达到目标要求2022/9/412软硬件协同设计的基本需求 (cont.)2022/9/1011典型的软硬件协同设计过程 SystemIntegrationInstruction set levelHW/SW evaluationUnified representation(Data/control flow) HW/SWPartitioning Interface Synthesis Software SynthesisSWHardware SynthesisHW Syst
11、em Description(Functional)Concurrent processesProgramming languages FSM-directed graphs Another HW/SWpartition2022/9/413典型的软硬件协同设计过程 2022/9/1012经典的软硬件协同设计方法Analysis of Constraintsand RequirementsSystem Specs.HW/SWPartitioningHardware Descript.Software Descript.HW Synth. andConfigurationInterface Syn
12、thesisSoftware Gen.& ParameterizationConfigurationModulesHardwareComponentsHW/SWInterfacesSoftwareModulesHW/SW Integrationand CosimulationIntegratedSystemSystem EvaluationDesign Verification IEEE 19942022/9/414经典的软硬件协同设计方法Analysis2022/9/1013软硬件协同设计的优势在设计初始阶段就可进行软硬件交互设计和调整Provides continual verificat
13、ion throughout the design cycle(贯穿整个设计周期)Separate HW/SW development paths can lead to costly modifications and schedule slippages关键技术(如可编程逻辑综合技术、器件接口和功能模型描述)的进步 使得软硬件交互设计变得简单起来2022/9/415软硬件协同设计的优势在设计初始阶段就可进2022/9/1014软硬件协同设计技术的现状主要问题:Lack of a standardized representationLack of good validation and e
14、valuation methods可能的解决方案:Extend existing hardware/software languages to the use of heterogeneous paradigmsExtend formal verification techniques to the HW/SW domain基于FPGA的嵌入式系统设计SOPC设计2022/9/416软硬件协同设计技术的现状主要问题:2022/9/1015软硬件协同设计基本步骤HW-SW system involvesSpecification(设计描述)modeling (设计建模)design space
15、exploration and partitioningsynthesis and optimization(综合与优化)Validation(设计验证)implementation (设计实现)2022/9/417软硬件协同设计基本步骤HW-SW sys2022/9/1016软硬件协同设计基本步骤Specification(设计描述)List the functions of a system that describe the behavior of an abstraction clearly with out ambiguity.Modeling(设计建模)Process of con
16、ceptualizing and refining the specifications, and producing a hardware and software model.2022/9/418软硬件协同设计基本步骤Specifica2022/9/1017软硬件协同设计基本步骤Validation:Process of achieving a reasonable level of confidence(置信度) that the system will work as designed.Takes different flavors per application domain(根据应
17、用领域而不同): cosimulation for performance and correctness(性能与功能的协同仿真)2022/9/419软硬件协同设计基本步骤Validatio2022/9/1018软硬件协同设计基本步骤Implementation:Physical realization of the hardware (through synthesis) and of executable software (through compilation).2022/9/420软硬件协同设计基本步骤Implement2022/9/1019协同设计中的软硬件划分与调度A hardw
18、are/software partitioning represents a physical partition of system functionality into application-specific hardware and software.Scheduling is to assign an execution start time to each task in a set, where tasks are linked by some relations.2022/9/421协同设计中的软硬件划分与调度A hard2022/9/1020软硬件协同设计工具Mentor的SeamlessCadence的2022/9/422软硬件协同设计工具Mentor的Seam2022/9/1021Bonus讨论实例:嵌入式网络视频播放器(1)协同设计问题(2)硬件设计实现2022/9/423Bonus讨论实例:嵌入式网络视频播放器2022/9/1022嵌入式网络视频播放器ModemISDNADSL远程服务器PSTNUSB1.1Ethernet控制器串口1串口2VGA inVGA outAudio out多媒体终端设置终端(NoteBook)LC
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 2026兴国县市场监督管理局临聘人员招聘3人笔试备考试题及答案解析
- 2026福建医科大学附属协和医院招聘编外人员2人(三)笔试备考试题及答案解析
- 2026湖南株洲市茶陵县中医医院就业见习岗位招聘21人笔试备考题库及答案解析
- 2026年春季教科版小学音乐一年级下册教学计划含教学进度表
- 4.7.1 传染病及其预防(第二课时)教学设计-2025-2026学年人教版生物(2024)八年级上册
- 2026黑龙江哈尔滨新区产业投资集团有限公司市场化招聘3人笔试备考题库及答案解析
- 2026福建二甲医院医护招聘笔试备考试题及答案解析
- 2026四川凉山州西昌市樟木箐镇人民政府招聘农村住房建设管理专业技术人员2名笔试备考试题及答案解析
- 2026南昌市灌婴小学招聘派遣制教师1人笔试备考试题及答案解析
- 2026上半年甘肃省委统战部所属事业单位招聘6人笔试备考试题及答案解析
- 2025年江苏卫生健康职业学院单招职业适应性测试题库附答案
- 专题一·中国古代政治制度的演变(山东专版)-东北三省2026届高考二轮复习 历史讲义
- 北京市丰台区2026届(年)高三年级(上)学期期末考试政治试题卷+答案
- 2025膝关节周围截骨术治疗膝关节骨关节炎指南建议(全文)
- 危重病人生命体征监测技巧
- 手机抵押协议书模板
- 2025 年大学运动人体科学(体能训练)上学期期末测试卷
- 安全生产四个清单
- 《生物与非生物》说课(附反思板书)(课件)四年级下册科学苏教版
- 《商业景观设计展示》课件
- T-YNESS 003-2024 工业企业环境风险双重预防机制建设技术指南 污染源辨识与分级
评论
0/150
提交评论