不同約束的可重構片上系統(tǒng)軟硬件劃分算法研究.pdf

1、可重構片上系統(tǒng)作為一種靈活、高效、高可靠的嵌入式系統(tǒng)，一經(jīng)出現(xiàn)，就得到了開發(fā)人員的認可。可重構片上系統(tǒng)被廣泛應用于對靈活性和可靠性要求較高的嵌入式系統(tǒng)設計中。特別是對于系統(tǒng)功能需要動態(tài)變化的實際應用，這種靈活和可靠的要求更加強烈，因此在深海深空探測、國防安全、系統(tǒng)加密、嵌入式系統(tǒng)等各方面擁有廣闊的應用前景。嵌入式系統(tǒng)設計中，通常采用軟硬件協(xié)同設計的方法，而其中軟硬件劃分這一步驟尤為重要，是目前研究的熱點之一。本文針對可重構片上系統(tǒng)對不同

2、約束條件的軟硬件劃分問題進行研究，主要完成了以下幾個方面工作:
　　 第一，構建出可重構片上系統(tǒng)的硬件模型，針對兩種不同約束的軟硬件劃分構建出不同的計算模型。采用有向無環(huán)圖建立模型，但對具體問題考慮不同的粒度和影響因素。
　　 第二，提出一種帶有面積約束的軟硬件劃分算法。該算法將貪婪算法和模擬退火算法相混合，構造出考慮單位硬件面積加速比和通信時間開銷的混合算法。利用單位硬件面積加速比作為貪婪算法的篩選標準，更加科學合理，

3、而在細粒度的軟硬件劃分中，考慮通信時間開銷更接近于實際情況。實驗表明，本文所提出的混合算法與單獨使用貪婪算法或模擬退火算法相比，不增加算法復雜度，具有更高的性能。
　　 第三，提出一種帶有時間約束的軟硬件劃分算法。該算法采用粗粒度進行劃分，對于非樹型結構的有向無環(huán)圖進行合并，使之轉化為樹型結構，并利用動態(tài)規(guī)劃方法，求得劃分算法的最優(yōu)解。
　　 在上述三方面工作的基礎上，搭建了一個驗證算法的原型系統(tǒng)，并對算法的可行性和性能