面向可重構(gòu)系統(tǒng)芯片的軟硬件劃分方法研究.pdf

1、隨著集成電路工藝與制造技術(shù)的不斷發(fā)展，微處理器核、可編程邏輯器件和其它電路模塊共同集成在一個芯片中，這極大提升了嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的高效性和靈活性?；贔PGA的可重構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計正是在這種形勢下應(yīng)運而生，可重構(gòu)系統(tǒng)包含了執(zhí)行軟件程序的微處理器核和實現(xiàn)硬件邏輯的可重構(gòu)器件，設(shè)計人員通過軟硬件劃分來確定系統(tǒng)中不同模塊的實現(xiàn)方式--軟件或硬件，并將其有效地映射到微處理器或者可重構(gòu)器件上執(zhí)行。因此，研究高效的軟硬件劃分方法能充分發(fā)揮可重構(gòu)片上系統(tǒng)的結(jié)

2、構(gòu)優(yōu)勢，提高系統(tǒng)性能和效率。
　　 本文對軟硬件劃分的相關(guān)基礎(chǔ)知識作了系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和研究，重點對軟硬件劃分中的具體問題進行分析、對軟硬件劃分的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及成果進行學(xué)習(xí)總結(jié)，從而找出切入點和創(chuàng)新點，提出了面向過程級的軟硬件劃分方法，主要工作如下：
　　 第一，提出了基于動態(tài)規(guī)劃的軟硬件劃分改進算法。根據(jù)實際情況分析了軟硬件劃分問題的特點，從統(tǒng)一編程模型和軟硬件協(xié)同函數(shù)庫著手，將劃分粒度控制在過程級(函數(shù))，采用有向無環(huán)圖

3、DAG描述系統(tǒng)功能，綜合系統(tǒng)執(zhí)行時間和系統(tǒng)成本等眾多因素，建立了一個多約束、多目標優(yōu)化的系統(tǒng)模型；利用動態(tài)規(guī)劃原理分析求解最優(yōu)解，并通過尋找其局部跳躍點來改進求解過程。仿真實驗證明能快速找到最優(yōu)解，提高運行效率和資源利用率。
　　 第二，提出了一種運行時的軟硬件劃分方法。主要考慮了部分動態(tài)可重構(gòu)的特性和能力，以及函數(shù)調(diào)用次數(shù)的重要影響，根據(jù)系統(tǒng)運行時的信息，運用灰色預(yù)測機制動態(tài)估計各函數(shù)下一時刻的調(diào)用次數(shù)，從而進行分析以實時調(diào)整