软硬件协同设计方法的研究
嵌入式系统的软硬件协同设计研究
嵌入式系统的软硬件协同设计研究随着嵌入式系统应用不断的扩大和深化，软硬件协同设计也逐渐成为了嵌入式系统设计的重要方向。
而在嵌入式系统的软硬件协同设计中，软件设计和硬件设计的结合变得尤为重要。
这篇文章将从嵌入式系统的应用背景、软硬件协同设计的相关理论、嵌入式系统的软硬件交互原理以及相关实现技术等多个角度来深入分析嵌入式系统的软硬件协同设计。
一、嵌入式系统的应用背景嵌入式系统是集成了计算机技术和其他各种技术的智能化产品，其应用范围十分广泛，包括工业控制、交通运输、医疗卫生、安防监控等领域。
嵌入式系统的核心是芯片，而芯片的设计涉及到硬件和软件两个方面。
因此，软硬件协同设计成为了嵌入式系统设计的重要方向。
二、软硬件协同设计的相关理论软硬件协同设计是指软件设计和硬件设计在整个设计过程中的协同工作。
软件设计和硬件设计之间的协同设计有助于达到更高的性能、更快的数据处理和更好的可维护性。
软硬件协同设计中的软件设计和硬件设计不是孤立的、分开的，而是相互关联、相互支持的。
因此，软硬件协同设计需要采用一些特定的方法和技术来实现。
在软硬件协同设计中，主要有以下几种方法：1. 硬件与软件功能分离：硬件设计和软件设计的主要目的是相互支持并实现整个系统的目标，因此软硬件设计过程中应分别设计出硬件的功能和软件的功能，并实现二者的分离。
2. 同步设计：同步设计是指软件和硬件之间的同步设计，在软硬件设计过程中两个部分要同时设计，保证其协同工作、互相支持。
在这种模式下，硬件和软件的交互过程是高度协调和同步的。
3. 内嵌设计：内嵌设计是指将芯片内置的电路和软件设计结合起来，以实现对嵌入式系统的整体控制管理。
三、嵌入式系统的软硬件交互原理在嵌入式系统的软硬件交互中，硬件和软件之间通过接口进行交互。
硬件与软件的交互过程中，硬件承担着将输入数据转化为输出数据的任务，而软件对输入数据进行处理，然后将处理后的数据送回硬件。
硬件和软件之间的数据交换过程。
嵌入式系统中的软硬件协同设计模型与方法
嵌入式系统中的软硬件协同设计模型与方法嵌入式系统已经成为了如今计算机领域的一个重要领域，但同时也带来了许多新的挑战。
因为嵌入式系统所运行的硬件和软件都是高度耦合的，因此设计人员需要协同工作来确保系统能够正常工作。
在这篇文章中，我们将讨论嵌入式系统中的软硬件协同设计模型与方法。
1. 引言嵌入式系统是指嵌入在其他设备中的计算机系统，如手机、汽车、机器人等。
这些系统需要在有限的资源下实现复杂的功能。
因此，在设计嵌入式系统时，必须对软硬件协同设计进行深入的研究。
软硬件协同设计是指将芯片的硬件和软件分开设计的过程，然后在验证过程中将它们综合在一起。
这种设计方法可以使设计人员更加关注系统性能、功率和可靠性等因素，从而提高系统的性能和可靠性。
2. 嵌入式软硬件协同设计过程嵌入式系统的软硬件协同设计过程包含以下四个阶段：(1) 系统门级建模门级建模是指使用比特级转移（RTL）模型将硬件描述语言翻译成电量级的信号，在这个阶段中，实现和仿真的主要目标是降低功耗和提高性能。
(2) 交互式设计和仿真主要目的是验证系统的功能和性能，确定系统所需的处理资源，并确保该系统容易进行工艺制造。
这个阶段的交互式设计和仿真通常使用高级语言（如C / C ++）进行。
(3) 手机级建模在手机级建模阶段，设计人员会将系统结构划分为较小的块，并使用硬件描述语言编写每个块的RTL模型。
这些模型将最终用于系综合和实现。
(4) 系统级综合在系统级综合阶段，设计人员将系统功能和设计映射到给定的芯片结构上。
在这个阶段中，设计人员需要关注功率和面积的优化。
3. 嵌入式软硬件协同设计方法软硬件协同设计需要相应的方法来保证设计的正确性和优化性能。
常见的软硬件协同设计方法包括以下几种：(1) 交互式设计方法交互式设计方法是最早的软硬件协同设计方法之一。
这种方法可以让设计人员交替地设计硬件和软件，从而优化系统性能。
(2) 划分协同设计方法划分协同设计方法是指将整个系统划分为若干部分，在每个部分中采用硬件和软件相结合的方式进行设计。
计算机体系结构硬件与软件的协同设计
计算机体系结构硬件与软件的协同设计计算机体系结构硬件与软件的协同设计是指在计算机系统设计过程中，硬件和软件相互配合、相互影响，共同实现系统功能的设计方法。
它将硬件和软件的设计过程紧密结合，充分发挥二者的优势，以达到系统性能、可靠性和可维护性的最佳平衡。
本文将从协同设计的意义、策略和实践中阐述计算机体系结构硬件与软件的协同设计。
一、协同设计的意义计算机体系结构的设计是复杂而庞大的工程，在过去的发展中，一直以硬件为主导。
然而，随着计算机应用需求的不断变化和复杂化，硬件单独设计已经无法满足需求。
协同设计的意义在于：1. 提高整体性能：硬件和软件可以相互借鉴和优化，从而提高系统的整体性能。
在协同设计中，硬件可以通过支持新的指令集、处理器架构等方式提升系统性能。
而软件层面则可以通过算法优化、系统调度等方式进一步提升性能。
2. 实现功能创新：协同设计可以为系统带来新的功能创新。
通过硬件和软件的紧密协作，可以实现更复杂的处理功能和应用场景。
例如，在人工智能领域，可以通过定制硬件和优化软件算法相结合，实现更高效的深度学习系统。
3. 提高系统可维护性：协同设计可以减少系统的维护成本。
硬件和软件之间的协同设计可以使得系统的软硬件接口更加稳定和独立。
这样，在硬件或软件需要进行更新或更换时，可以更加方便地进行维护和升级。
二、协同设计的策略在计算机体系结构硬件与软件的协同设计中，需要采取一定的策略来实现最佳的协同效果。
1. 平台架构设计：在协同设计初期，需要从整个系统的角度出发，设计合适的平台架构。
平台架构包括硬件平台和软件平台，二者需要相互匹配和协同工作。
平台架构设计应该综合考虑系统的性能、功耗、可扩展性等因素。
2. 接口标准化：为了保证协同设计的顺利进行，需要制定统一的硬件和软件接口标准。
统一的接口标准可以减少接口兼容性问题，提高系统的稳定性和可维护性。
3. 软硬件协同开发：协同设计不仅要求硬件和软件在设计过程中相互配合，还需要采用软硬件协同开发的方法。
自动化系统中的软硬件一体化设计
自动化系统中的软硬件一体化设计随着科技的不断发展和进步，自动化系统在各个领域的应用越来越广泛。
而其中的软硬件一体化设计则成为了实现自动化系统高效运行的关键。
本文将对自动化系统中的软硬件一体化设计进行探讨，并介绍其重要性、设计原则以及实施方法等方面的内容。
一、软硬件一体化设计的重要性软硬件一体化设计是指在自动化系统的开发和设计过程中，将软件和硬件两个方面的元素紧密结合起来，相互配合，共同实现系统的功能。
它的重要性主要体现在以下几个方面：1. 提高系统性能:软硬件一体化设计可以充分发挥软硬件的优势，从而更好地满足系统的需求。
软件可以通过算法和控制策略来优化系统的运行效果，而硬件则提供了更加稳定和可靠的物理支持。
2. 简化系统结构:软硬件一体化设计能够将系统的各个部分进行统一整合，减少了不必要的接口和连接。
这样可以降低系统的复杂度，提高系统的可维护性和可扩展性。
3. 提高系统的可靠性:软硬件一体化设计能够通过相互配合和协同工作的方式，提高系统的稳定性和可靠性。
比如，硬件可以提供实时的数据输入和输出，而软件则可以对这些数据进行实时分析和处理。
二、软硬件一体化设计的原则在进行软硬件一体化设计时，需要遵循一定的原则，以确保设计的有效性和实施的顺利进行。
以下是一些常见的软硬件一体化设计原则：1. 确定系统需求:在进行软硬件一体化设计之前，首先需要明确系统的需求和目标。
这包括功能需求、性能需求、接口需求等。
只有明确了需求，才能有针对性地进行软硬件设计。
2. 确定软硬件分工:软硬件一体化设计并不是对软件和硬件进行简单的整合，而是需要根据各自的特点和优势，进行合理的划分和分工。
软件负责算法和控制策略的实现，而硬件负责数据采集和物理控制等方面的功能。
3. 考虑系统的可扩展性:软硬件一体化设计应该考虑到系统的未来发展和扩展。
这意味着设计的时候需要采用模块化和可拓展的结构，以便于后续的功能扩展和升级。
4. 进行系统级测试:软硬件一体化设计完成后，需要进行系统级测试，以验证系统的性能和功能是否达到要求。
电子系统中的软硬件协同设计案例分析
电子系统中的软硬件协同设计案例分析在电子系统设计中，软硬件协同设计是一种非常重要的方法，可以提高系统的性能和可靠性。
在软硬件协同设计中，软件和硬件工程师需要密切合作，共同解决系统设计中的问题。
本文将通过一个实际案例来分析电子系统中的软硬件协同设计。
案例背景：某公司计划设计一款新型的智能家居控制系统，该系统包括硬件部分和软件部分。
硬件部分主要包括传感器、执行器和控制器，软件部分主要包括系统的控制算法和用户界面设计。
公司需要在尽可能短的时间内完成系统的设计和测试，以满足市场需求。
软硬件协同设计过程：1. 需求分析阶段：软件和硬件工程师共同确定系统的功能和性能需求，包括传感器类型、执行器控制方式、通信协议等。
2. 架构设计阶段：软件和硬件工程师一起设计系统的整体架构，确定硬件和软件之间的接口和通信方式。
并根据功能需求和性能要求制定详细的设计方案。
3. 硬件设计阶段：硬件工程师设计传感器、执行器和控制器等硬件模块，保证其与软件模块的协同工作。
同时，软件工程师编写设备驱动程序，确保硬件模块的正常工作。
4. 软件设计阶段：软件工程师编写系统的控制算法和用户界面设计，与硬件模块进行集成测试，保证系统的功能和性能符合需求。
5. 系统测试阶段：软硬件工程师一起进行系统测试，对系统进行整体性能测试和可靠性测试，发现并解决问题。
6. 系统优化阶段：根据测试结果进行系统优化，提高系统的性能和可靠性。
案例分析：通过软硬件协同设计，该公司成功设计出一款功能强大、性能稳定的智能家居控制系统。
硬件部分采用了高精度的传感器和执行器，控制器采用了高性能的处理器，确保系统的稳定运行。
软件部分采用了先进的控制算法和用户界面设计，用户操作简便。
在系统测试阶段，通过软硬件工程师的合作，成功发现并解决了系统中的一些问题，并对系统进行了优化，提高了系统的性能和可靠性。
结论：软硬件协同设计是提高电子系统设计效率和质量的重要方法，通过软硬件工程师之间的密切合作，可以有效减少设计成本和时间，提高系统的稳定性和可靠性。
嵌入式系统的软硬件协同设计与优化
嵌入式系统的软硬件协同设计与优化一、引言嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，通常被嵌入到更大的设备或系统中，用于控制和执行特定的功能。
嵌入式系统的设计涉及到软件和硬件两个方面，软硬件协同设计是确保嵌入式系统性能和功耗等指标达到最优的关键。
本文将探讨嵌入式系统的软硬件协同设计与优化的相关内容。
二、嵌入式系统的软硬件协同设计1. 软硬件协同设计概述嵌入式系统的软硬件协同设计是指在设计过程中，软件和硬件工程师密切合作，共同考虑系统需求，优化系统性能。
软硬件协同设计可以提高系统的性能、降低功耗，并缩短产品上市时间。
2. 软硬件接口设计在嵌入式系统中，软硬件接口设计是非常重要的一环。
良好的软硬件接口设计可以提高系统的可维护性和可扩展性，降低开发成本。
软件工程师需要了解硬件的特性，硬件工程师也需要了解软件的需求，双方密切合作，设计出高效稳定的接口。
3. 硬件加速器设计为了提高嵌入式系统的性能，可以使用硬件加速器来加速特定的计算任务。
硬件加速器通常由硬件工程师设计实现，在软硬件协同设计过程中，需要考虑如何有效地集成硬件加速器，并与软件进行协同工作，以实现最佳性能。
三、嵌入式系统的软硬件协同优化1. 性能优化在嵌入式系统设计过程中，性能是一个至关重要的指标。
通过软硬件协同优化，可以提高系统运行速度，降低响应时间，提升用户体验。
优化算法、数据结构以及硬件架构等方面都可以对性能进行优化。
2. 功耗优化随着移动设备的普及和对电池续航能力要求的提高，功耗成为了嵌入式系统设计中不可忽视的因素。
通过软硬件协同优化，可以降低系统功耗，延长电池寿命。
例如，在设计过程中考虑功耗优化算法、低功耗模式等。
3. 可靠性优化对于一些对可靠性要求较高的嵌入式系统，如医疗设备、航空航天设备等，可靠性是至关重要的。
通过软硬件协同优化，可以提高系统的稳定性和可靠性，减少系统故障率，确保系统长时间稳定运行。
四、结语嵌入式系统的软硬件协同设计与优化是一个复杂而又关键的工作。
嵌入式系统中软硬件协同设计技术应用研究
Ｖ０． ２ １ ３ Ｎｏ ５ ．
菏 泽
学
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学 报
２ ０年 ９ 月 ０１
Ｓ ｐ ｅ． ２０１ ０
Ｊ ｕ ａ ｆＨｅ ｅＵ ｉｅｓｔ ｏ ｒ ｌｏ ｚ ｎ ｖ ｒｉ ｎ ｙ
文章编号 ：６ ３— １３ ２ １ ）５— ０ ８—０ １７ ２ ０ （０ ０ ０ ０ ４ ４
长 为每 年 １％ ， 约是 整个 信息 技 术 产业 平 均 增长 ８ 大
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综 合体 ， 是 以应用 为 中心 、 它 对系统 功 能和性 能指标 都 有严 格 要求 的专 用 计 算 机 系统 ． 随着 嵌 入 式 系统 用户需 求 和相关 技 术 的迅 速发 展 ， 入 式 系 统 设计 嵌 对象 由单 机走 向分 布 式 系 统 ， 求 由单 目标 走 向多 要 目标 ． 品更新 速 度 快 ， 求设 计 周 期 不 断缩 短 ． 产 要 新 产 品的 问世 时间不 断 减 少 ， 要 求 嵌 入式 设 计 不 断 就
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收稿 日期 ： １ ０ ２ ０— ５—１ ０ ｌ
RapidIO IP核的软硬件协同设计与验证方法研究的开题报告
RapidIO IP核的软硬件协同设计与验证方法研究的开题报告摘要：RapidIO是一种高速串行互连标准，用于实现基于系统级芯片（SoC）的多个处理单元之间的高速通信。
它在高性能计算、数据中心、雷达、网络和无线基础设施等领域都得到广泛应用。
本文以 RapidIO IP核设计为研究对象，探讨了软硬件协同设计与验证方法。
通过分析RapidIO的工作原理和特点，以及IP核的设计过程，提出了软硬件协同设计与验证的方法。
具体方法包括使用高级硬件描述语言进行IP核设计、使用仿真和硬件验证技术进行验证、以及使用代码生成工具实现快速原型设计。
最后，使用Xilinx FPGA平台进行案例研究，验证所提出的软硬件协同设计与验证方法的有效性。
关键词：RapidIO、IP核、软硬件协同设计、验证、FPGA1. 研究背景与意义随着计算机硬件技术的不断发展，系统级芯片（SoC）的应用领域和规模不断扩展。
随之而来的是SoC内的各个模块之间需要进行高速通信的需求，这时就需要一种高速互连技术来实现。
RapidIO是一种高速串行互连标准，采用点对点的通信方式，能够实现高达80Gbps的数据传输速度。
在高性能计算、数据中心、雷达、网络和无线基础设施等领域都得到广泛应用。
RapidIO协议是一种较为复杂的通信协议，需要通过IP核的设计实现。
如何进行有效的软硬件协同设计和验证，对于提高设计效率和降低设计风险具有非常重要的意义。
2. 研究内容和方法本文以RapidIO IP核的设计为研究对象，提出了一种软硬件协同设计与验证方法，主要包括以下内容：2.1 RapidIO工作原理和特点分析通过对RapidIO的工作原理和特点进行分析，对IP核的设计进行了思路的引导，明确了设计的目标和要求。
2.2 使用高级硬件描述语言进行IP核设计使用高级硬件描述语言（Verilog HDL）进行IP核设计，可以有效提高设计效率和可维护性。
本文通过分析RapidIO协议的特点，设计了符合标准的IP核。
介绍软硬件的协同
介绍软硬件的协同
软硬件的协同是指软件和硬件之间相互配合，共同工作的过程。
这种协同可以在多个层面上实现，包括系统内部子系统之间的协作、跨平台的技术整合以及在设计阶段的统一规划等。
具体如下：
1. 子系统协作：在复杂的系统中，不同的硬件和软件子系统需要相互沟通和协作，以确保整个系统的高效运行。
这种协作可以是软件与软件之间、软件与硬件之间，或者硬件与硬件之间的。
2. 协同设计：软硬件协同设计是一种开发方法，它强调在设计过程中对软件和硬件部分使用统一的描述和工具进行集成开发。
这种方法可以完成全系统的设计验证，并跨越软硬件界面进行系统优化。
3. 系统优化：软硬件协同设计的本质在于将软件和硬件的设计及优化统一起来，以期在系统层面获得更高的性能收益。
这种优化通常涉及到算法到硬件架构的映射，以及如何在不同层面上实现最佳的性能平衡。
4. 技术整合：在实际应用中，软硬件协同还可能涉及到不同技术平台的整合，例如在云计算、人工智能等领域，软件算法需要与特定的硬件平台（如AI芯片）紧密结合，以发挥最大的效能。
总的来说，软硬件的协同是现代技术发展的一个关键趋势，它要求开发者在设计时考虑到软件和硬件的相互作用，以实现更高效、更强大的系统解决方案。
高性能计算系统软硬件协同优化研究
高性能计算系统软硬件协同优化研究随着科学技术的不断发展和计算需求的日益增加，高性能计算系统已成为各个领域中重要的工具。
为了满足计算需求，提高计算效率和性能，研究人员开始关注高性能计算系统软硬件的协同优化。
高性能计算系统主要由计算节点、网络互连和存储系统构成。
在软硬件协同优化中，需要从多个方面进行研究和优化，以实现更高的性能和效率。
首先，针对计算节点的优化。
计算节点是高性能计算系统中最基本的组成部分，其性能对整个系统的影响非常重要。
在硬件方面，需要选择适合计算需求的处理器和内存等组件，并进行合理的配置和设计。
同时，通过优化指令集、流水线设计等技术来提高计算节点的计算能力和效率。
在软件方面，需要开发并使用高效的并行计算算法和编程模型。
并行计算算法能够将复杂的计算任务分解为多个子任务，并在计算节点上同时执行，从而提高计算效率。
而编程模型则是实现并行计算的框架和接口，包括MPI、OpenMP等。
通过选择合适的并行计算算法和编程模型，可以更好地利用计算节点的计算资源，提高系统的整体性能。
其次，网络互连的优化也是软硬件协同优化中的重要环节。
网络互连是高性能计算系统中不同计算节点之间进行数据传输和通信的关键环节。
为了提高网络互连的性能，需要选择合适的网络拓扑结构和路由算法，并进行合理的网络配置和部署。
同时，通过减少网络延迟和提高网络带宽等方法，进一步提高网络互连的性能和效率。
最后，存储系统的优化也是软硬件协同优化中不可忽视的方面。
存储系统是高性能计算系统中用于存储和管理数据的重要组成部分。
为了提高存储系统的性能，需要选择合适的存储介质和存储架构，并进行合理的存储系统设计和管理。
此外，通过优化文件系统和IO访问方式等方法，可以进一步提高存储系统的性能和效率。
总结起来，高性能计算系统软硬件协同优化是提高计算系统性能和效率的关键。
通过优化计算节点、网络互连和存储系统等方面，可以充分发挥计算资源的潜力，提高系统的整体性能。
基于SOPC的软硬件协同设计平台的研究与实现
软硬件协同设计方法的未来发展 趋势
1、标准化
随着软硬件协同设计方法的逐渐普及，标准化将成为未来发展的重要趋势。 通过制定统一的标准和规范，可以降低设计的复杂度，提高设计的可重复性和可 维护性。
2、智能化
智能化是软硬件协同设计的另一重要趋势。借助人工智能和机器学习等技术， 可以使软硬件协同设计过程更加自动化和智能化，提高设计的效率和准确性。
基于SOPC的软硬件协同设计平 台的研究与实现
01 一、概述
目录
02 二、原理与实现
03 三、优化与改进
04 四、应用与前景
05 参考内容
随着科技的快速发展，嵌入式系统设计面临着越来越高的性能和功能要求。 为了满足这些要求，基于SOPC（System-on-a-Programmable-Chip）的软硬件协 同设计平台逐渐成为研究热点。本次演示将介绍基于SOPC的软硬件协同设计平台 的意义和研究背景，阐述软硬件协同设计平台的原理和实现方法，分析优化与改 进方法，并探讨应用与前景。
感谢观看
随着信息技术的飞速发展，软硬件协同设计方法在信息系统中的重要性日益 凸显。本次演示将深入探讨软硬件协同设计方法的研究现状、关键技术以及未来 发展趋势，分析现有研究的不足之处，并提出未来可能的研究方向。
软硬件协同设计方法的研究现状
软硬件协同设计是指在系统设计过程中，同时考虑硬件和软件的需求、设计 和优化，以达到整个系统的最佳性能。近年来，国内外学者针对软硬件协同设计 方法进行了广泛研究，取得了诸多成果。例如，基于模型的系统工程（MBSE）方 法、基于代理的软硬件协同设计方法等。然而，在实际应用中，软硬件协同设计 方法的普及率并不高，仍存在一些不足之处，如对设计人员技能要求较高，设计 周期较长等。
硬件和软件的协同研发模式
硬件和软件的协同研发模式硬件和软件的协同研发模式是一种同时开发硬件和软件的方法，旨在提高产品的整体性能和稳定性。
通过紧密协作的开发流程，硬件和软件的设计者可以共同解决产品开发中的问题，并实现更好的系统集成。
在传统的研发模式中，硬件和软件的开发通常是分开进行的。
硬件工程师负责硬件设计和制造，而软件工程师则负责编写代码和调试软件。
这种分离的研发模式往往导致硬件和软件之间的不兼容性和协同问题。
为了克服这些问题，硬件和软件的协同研发模式应运而生。
硬件和软件的协同研发模式的核心思想是将硬件和软件的开发过程紧密结合。
这种紧密结合可以通过以下几种方式实现：硬件和软件的设计者应该在项目的早期阶段开始合作。
在产品的设计阶段，硬件和软件的工程师应该一起制定产品的整体架构和功能需求。
通过早期合作，硬件设计者和软件设计者可以共同解决技术难题，并更好地满足用户需求。
硬件和软件的开发过程应该是迭代的。
即硬件和软件的开发过程应该相互交替进行，使得每个环节的设计都能够与其他环节保持同步。
通过迭代开发，硬件和软件的设计者可以及时修复问题和改进功能，提高产品的整体质量。
硬件和软件的工程师应该使用统一的开发工具和平台。
这样可以确保硬件和软件之间的互操作性和兼容性。
同时，统一的开发环境也可以简化团队间的沟通和协作，提高工作效率。
硬件和软件的协同研发模式也需要重视测试和验证。
在开发过程中，硬件和软件的设计者应该密切合作进行系统测试，并及时解决问题。
通过测试和验证，可以确保硬件和软件之间的协同工作的质量和稳定性。
总之，硬件和软件的协同研发模式对于提高产品的整体性能和稳定性至关重要。
通过紧密协作的开发流程，硬件和软件的设计者可以共同解决产品开发中的问题，并实现更好的系统集成。
这种协同研发模式需要早期合作、迭代开发、统一开发环境和测试验证的支持。
只有这样，我们才能够设计、制造和交付出更加优秀的硬件和软件产品。
离散控制系统中的硬件与软件协同设计
离散控制系统中的硬件与软件协同设计离散控制系统在现代工业自动化领域中扮演着重要的角色。
为了实现精确可靠的控制，离散控制系统需要硬件和软件之间的协同设计。
本文将探讨离散控制系统中硬件和软件协同设计的重要性、挑战和解决方法。
一、硬件与软件协同设计的重要性离散控制系统由硬件和软件两部分组成，二者相互依存、相辅相成。
硬件提供了物理平台和信号处理的能力，软件则负责实现逻辑控制和算法运算。
硬件与软件的协同设计对于离散控制系统的性能、可靠性和可扩展性有着重要的影响。
首先，硬件与软件协同设计可以提高离散控制系统的性能。
通过深度融合硬件和软件，可以充分发挥硬件的处理能力，优化算法的运行效率，提高系统的响应速度和控制精度。
例如，在工业过程控制中，通过在硬件中集成专用的控制器，可以实现实时的数据采集和处理，提高系统的稳定性和可靠性。
其次，硬件与软件协同设计可以增强离散控制系统的可靠性。
在离散控制系统中，硬件和软件的故障可能导致系统的失效，给生产过程带来安全隐患和经济损失。
通过协同设计，可以在硬件和软件的层面上实现冗余和备份，提高系统的容错性和可靠性。
例如，在航空航天领域，采用双系统冗余的控制系统，即使一个系统发生故障，另一个系统仍然可以正常工作，保证了航空器的安全。
最后，硬件与软件协同设计可以提升离散控制系统的可扩展性。
随着技术的不断进步和业务需求的变化，离散控制系统需要不断进行升级和扩展。
硬件和软件之间的协同设计可以降低系统的复杂度，提高系统的可维护性和可扩展性。
例如，在智能家居领域，通过模块化的硬件设计和可编程的软件平台，可以方便地增加新的功能和设备，满足用户的个性化需求。
二、硬件与软件协同设计的挑战在离散控制系统中，硬件与软件协同设计面临着一些挑战。
首先，硬件和软件之间的接口和通信需要精心设计，以确保二者之间的数据传输和协作的准确性和实时性。
其次，硬件和软件的开发和测试需要在协同的基础上进行，确保二者之间的兼容性和稳定性。
可信计算平台上的软硬件协同设计与运行机制研究
可信计算平台上的软硬件协同设计与运行机制研究随着信息技术的快速发展，计算机在我们日常生活中扮演着越来越重要的角色。
然而，随之而来的数据泄露、恶意软件攻击等安全问题也愈发突出。
为了解决这些问题，可信计算平台应运而生。
可信计算是一种基于硬件和软件协同设计与运行机制的安全保障技术，通过建立可信执行环境来保护计算机系统中的敏感数据和应用程序。
软硬件协同设计是可信计算平台的核心之一。
它涉及到软件和硬件的设计与开发过程中的相互配合与互动。
在可信计算平台中，软硬件协同设计的目标是提供高性能和高可靠性的计算环境，同时确保数据和应用程序的安全。
为了达到这一目标，软硬件协同设计需要考虑以下几个方面。
首先，软硬件协同设计需要在硬件层面上提供可信执行环境。
可信执行环境是一个安全隔离的执行环境，用于运行敏感数据和应用程序。
为了实现可信执行环境，硬件设计需要考虑安全措施，如安全存储、安全处理器、可信计算基础设施等。
此外，硬件设计还需要与软件设计相协同，以确保软件可以正确地与硬件进行交互。
其次，软硬件协同设计需要在软件层面上实现安全性和可靠性。
在软件开发过程中，需要采用安全的编程技术和设计模式，避免常见的安全漏洞和攻击手段。
同时，软件设计还需要与硬件设计相配合，确保软件能够充分利用硬件的安全功能和性能优势。
这可以通过软硬件接口的定义和规范化来实现，以确保软件与硬件之间的交互能够安全可靠地进行。
此外，软硬件协同设计还需要考虑可扩展性和灵活性。
随着技术的不断发展，硬件和软件都需要不断升级和更新。
因此，软硬件协同设计需要具备足够的扩展性和灵活性，以适应不同硬件平台和软件需求的变化。
这可以通过模块化设计和接口标准化来实现，以提高设计的可复用性和可维护性。
在软硬件协同设计之后，还需要研究软硬件协同运行机制。
软硬件协同运行是指软件和硬件在实际运行过程中的相互配合与互动。
在可信计算平台上，软硬件协同运行机制的目标是确保计算过程的安全性和可靠性。
嵌入式系统开发中的软硬件协同设计与验证方法
嵌入式系统开发中的软硬件协同设计与验证方法随着科技的不断进步和电子产品的日益普及，嵌入式系统在各个领域中扮演着重要的角色。
嵌入式系统的设计与验证是保证产品质量和性能的关键环节。
软硬件协同设计与验证方法成为嵌入式系统开发中不可或缺的一个重要步骤。
本文将重点介绍嵌入式系统开发中的软硬件协同设计与验证方法。
嵌入式系统是在特定应用领域内集成硬件和软件的计算机系统。
在嵌入式系统的设计与验证过程中，软硬件协同设计与验证方法能够有效地提高系统的可靠性、可扩展性和开发效率。
首先，软硬件协同设计是指在嵌入式系统的设计阶段，硬件和软件开发人员共同参与，通过紧密合作和交流，共同制定系统的硬件架构和软件模块设计。
软硬件的联合设计可以在系统层面上进行优化，减少系统资源的消耗，提高系统的性能和可靠性。
为了实现软硬件协同设计，可以采用多种方法和工具。
一种常用的方法是使用硬件描述语言（HDL）进行设计，例如Verilog和VHDL。
利用HDL可以实现硬件的高级抽象和仿真，从而方便软件开发人员对系统进行验证和测试。
另外，还可以使用系统级建模工具，如SystemC，以实现软硬件联合仿真和验证。
这些方法和工具可以有效地减少软硬件接口的问题，确保软硬件的协同工作。
在软硬件协同设计的过程中，验证方法也是至关重要的。
验证是确认系统设计的正确性和系统的可靠性的过程。
传统的硬件验证方法主要依靠模拟仿真和形式化验证。
模拟仿真是通过对设计的输入信号进行模拟，观察输出结果的正确与否来验证系统的功能。
形式化验证主要是通过数学推理和逻辑论证来验证系统的正确性。
然而，由于嵌入式系统的复杂性，传统的验证方法已经难以满足开发的需求。
因此，近年来出现了一种新型的验证方法，即基于虚拟仿真的验证。
这种方法将虚拟仿真技术与软硬件协同设计相结合，实现了在更高级别上对系统进行验证的能力。
虚拟仿真通过构建系统的模型，利用仿真工具对系统进行仿真运行，从而提供更高效、更准确的验证结果。
计算机硬件与软件的协同设计打造完美的计算机系统
计算机硬件与软件的协同设计打造完美的计算机系统计算机硬件与软件的协同设计，对于构建高效、稳定的计算机系统至关重要。
硬件作为计算机系统的基础，提供了计算、存储和输入输出等核心功能；而软件则对硬件进行控制和管理，使得计算机能够完成各种复杂的任务。
只有合理地协同设计硬件和软件，才能够打造出完美的计算机系统，满足用户的需求。
一、硬件设计计算机硬件设计是建立在具体需求之上的，需要根据不同应用场景和使用目的来进行定制。
首先，确定计算机系统所需的处理能力、存储容量和输入输出接口等基本参数。
其次，选择合适的CPU、内存、硬盘、显卡等硬件组件，并确保它们之间的兼容性和良好的性能表现。
最后，进行电路设计、PCB布局和外壳结构设计等工作，确保硬件能够正常运行，并具备一定的散热和防护功能。
二、软件设计在硬件设计完成之后，需要进行相应的软件设计与开发。
软件设计的关键在于合理的分层架构和模块化设计。
首先，确定计算机系统的操作系统，根据实际需求选择合适的操作系统类型，并进行相应的驱动程序开发，以实现对硬件的控制和管理。
其次，在操作系统之上，设计和开发各种应用程序，满足不同用户的需求。
最后，进行软件的调试和优化，确保系统的稳定性和性能表现。
三、硬件与软件的协同设计在硬件设计和软件设计之间，存在着密切的联系和互相制约的关系。
在硬件设计过程中，需要考虑到软件对硬件的要求，提供相应的接口和支持；而在软件设计过程中，则需要充分利用硬件的性能和资源。
只有硬件与软件之间密切协同、相互配合，才能够实现计算机系统的高效运行和优化。
四、优化与升级计算机系统作为一个复杂的整体，不断的优化和升级是必要的。
在实际应用中，通过对硬件和软件进行协同优化，可以提高系统的性能和稳定性。
另外，随着科技的发展和应用需求的变化，计算机系统需要进行相应的升级。
这就需要硬件和软件的设计人员密切合作，及时提供新的技术支持和解决方案，以适应不断变化的需求。
结语计算机硬件与软件的协同设计是实现完美计算机系统的关键。
基于1394b协议的SoC软硬协同设计与验证方法研究的开题报告
基于1394b协议的SoC软硬协同设计与验证方法研究的开题报告一、研究背景及意义随着计算机技术的不断发展，各种外设设备与计算机之间的数据交换需求不断增加，而尤以高速数据交换为主。
其中，FireWire（i.Link、IEEE 1394）接口协议因其高速传输、支持热插拔等特性而被广泛应用。
IEEE 1394b协议是PMCE公司（现改名为VIA公司）推出的一种高速串行总线协议，支持400Mbps、800Mbps和1.6Gbps三种速率，并在电脑接口中取得了一定的市场份额。
基于IEEE 1394b协议的SoC是目前计算机系统中一种常见的设计方案，其结构复杂，需要同时考虑多个功能模块的设计，如总线控制器、传输控制器、访问地址转换器等，具有高度的软硬协同特性。
为实现一个高效、可靠的SoC设计，必须采用合理的设计方法和验证技术。
因此，本课题旨在研究基于IEEE 1394b协议的SoC软硬协同设计与验证方法，为该领域的设计与研究提供技术支持和优化方案，实现SoC 设计的高效与可靠。
二、研究内容（1）IEEE 1394b协议的功能特点与结构分析，了解各种子模块的功能和接口要求。
（2）基于SoC的整体设计方案，包括硬件、软件和系统架构。
设计主要包括：总体芯片结构设计、各个子模块的设计及其接口之间的协同设计、系统实现方案设计等。
（3）在硬件设计阶段，采用基于HDL（硬件描述语言）框架的VHDL或Verilog对单个模块或子系统进行建模，并确定适当的仿真和验证技术。
（4）在软件设计阶段，开发嵌入式软件（指在专用的硬件环境中运行的软件程序），进行软件与硬件协同设计及软件测试。
（5）设计基于FPGA平台的IEEE 1394b SoC原型，实现硬件、软件与系统总体验证。
三、研究方法采用软硬件协同设计方法，使用高级语言进行单个模块建模，再对整个子系统进行建模，最后完成整个SoC的建模。
在建模完成后，进行适当的仿真，确认规范正确性。
计算机硬件与软件的协同设计与优化
计算机硬件与软件的协同设计与优化计算机硬件与软件是现代计算机系统中不可或缺的两个部分。
硬件负责计算和存储数据，而软件则为硬件提供指令和操作系统等功能。
硬件和软件的协同设计与优化能够提高计算机系统的性能和效率。
一、计算机硬件与软件的协同设计在计算机系统的设计过程中，硬件与软件需要密切合作。
硬件的设计和制造需要根据软件的需求来进行，而软件的设计也需要考虑硬件的限制和特性。
1.1 硬件与软件的需求分析在设计计算机系统之前，首先需要进行硬件和软件的需求分析。
硬件设计师需要了解软件的要求，例如运行的应用程序、数据处理能力和主频等。
而软件开发团队则需要了解硬件的性能和功能特性，以便有效利用硬件资源。
1.2 硬件与软件的接口设计硬件与软件之间的接口设计是协同设计的重要环节。
硬件和软件的接口包括数据传输、指令传递和中断处理等。
合理的接口设计可以提高系统的稳定性和响应速度。
1.3 硬件与软件的测试与验证硬件和软件的测试与验证是协同设计的关键环节。
硬件设计师需要验证硬件是否满足软件的需求，而软件开发团队则需要测试软件在硬件上的运行情况。
通过测试和验证，可以及时发现并解决硬件和软件的问题。
二、计算机硬件与软件的协同优化优化计算机硬件与软件的协同设计，可以有效提高计算机系统的性能和效率。
2.1 硬件与软件的性能匹配在协同优化中，硬件与软件的性能需要匹配。
硬件设计需要充分考虑软件的需求，例如内存容量、处理器速度和硬盘空间等。
而软件开发团队则需要充分利用硬件的优势，提高软件的执行效率。
2.2 硬件与软件的并行设计硬件与软件的并行设计是协同优化的重要手段。
通过并行设计，可以充分利用硬件的多核处理能力，并优化软件的并发执行。
例如，使用并行计算技术可以加速复杂程序的运行。
2.3 硬件与软件的资源管理硬件与软件的资源管理是协同优化的关键。
硬件设计需要充分考虑软件对资源的需求，例如内存、存储和网络带宽等。
而软件开发团队则需要合理使用硬件资源，以提高系统的整体性能。
电子设计中的软硬件协同设计方法
电子设计中的软硬件协同设计方法
在电子设计中，软硬件协同设计方法是一种重要的设计方法，它能够有效提高设计效率、降低成本，并保证系统的稳定性和可靠性。
软硬件协同设计方法主要是指在设计过程中，软件工程师和硬件工程师共同协作，共同解决问题，实现系统功能的设计和开发。
首先，软硬件协同设计方法需要建立良好的沟通和协作机制。
软件工程师和硬件工程师需要深入了解彼此的工作，共同确定系统的功能和性能需求，并制定相应的设计方案。
在设计过程中，软件工程师需要提供清晰的接口文档和测试用例，硬件工程师需要根据软件工程师的需求进行硬件设计，以确保软硬件之间的协同性和兼容性。
其次，软硬件协同设计方法需要采用统一的设计工具和开发环境。
软件工程师和硬件工程师应该使用统一的设计工具来进行系统建模、仿真和验证，并采用统一的开发环境来进行软硬件代码的编写、调试和测试。
这样可以减少设计时的沟通成本，提高设计效率，并确保软硬件的一致性。
此外，软硬件协同设计方法还需要重视系统的测试和验证工作。
在软硬件设计完成后，软件工程师和硬件工程师需要共同进行系统的集成测试和验证工作，以确保系统能够正常工作并满足用户需求。
软硬件协同设计方法还可以借助模拟器和仿真工具来进行系统的验证和性能优化，提高系统的稳定性和可靠性。
总的来说，软硬件协同设计方法是一种有效的设计方法，它能够帮助软件工程师和硬件工程师共同解决问题，实现系统功能的设计和开发。
通过建立良好的沟通和协作机制，采用统一的设计工具和开发环境，以及重视系统的测试和验证工作，可以提高设计效率、降低成本，并保证系统的稳定性和可靠性。
因此，在电子设计中采用软硬件协同设计方法是非常值得推荐的。
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Ｖｅｌ．２４ ＮＯ ７
计算机工程与设计
ＣＯＭＰＵＴＥＲ
ＥＮＧｎｑＥＥＲＩＮＧ ＡＮＤ ＤＥＳＩＧＮ
２００３年７月
Ｊｕｌ．２００３
文章编号：１０００－７０２４（２００３）０７—０００７－０３
中图分类号：ＴＰ３９１
７
文献标识码：Ａ
软硬件协同设计方法的研究
赵川，徐涛，孙晓光 （复旦大学计算机信息与技术系，上海２００４３３） 摘要：论述了嵌入式系统软硬件协同设计的一般方法，结合ＣＯＲＳＡＩＲ、ＣＯＯＬ和ＰＯＬＩＳ ３种有代表性的软硬 件协同设计系统，对系统描述．软硬件划分，软硬件协同综合等几个主要设计步骤进行了研究与分析，并提出 了新的思路和方法。 关键词：嵌入式系统；软硬件协同设计；ＵＭＬ；ｓｙｓｔｅｍＣ
ＣＯＲＳＡＩＲ的系统描述阶段是用ＳＤＬ（Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ
ａｎｄ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ
Ｌａｎｇｕａｇｅ）和ＰＭＳＣ（Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｍｅｓｓａｇｅ
Ｃｈａｒｔ）两者相结合对系统进行建模。ＳＤＬ是
一种基于扩展的有限状态机语义的面向对象的系统 说明描述语言。ＣＯＲＳＡＩＲ用它来描述系统的行为功 能。而系统的性能需求则由ＰＭＳＣ来描述。两者相结 合就得到了称为ＳＤＬ＋的系统描述０１。ＣＯＯＬ使用ＶＨＤＬ 语言的一个子集作为系统的描述语言。在Ｐｏｌｉｓ中，设 计者使用某种具有扩展有限状态机语义的高级语言 （比如Ｅｓｔｅｒｅｌ、ＶＨＤＬ或者Ｖｅｆｉｌｏｇ的可综合的子集）进行 系统描述。这几个系统的计算模型基本上都是限定 在扩展的ＦＳＭ，而且应用领域或者是控制方面的或者 是数据计算领域的。对此，我们提出一种改进方案， 就是提供一个计算模型的库，在一个统一的架构里让 设计者来指定计算模型，给予设计者更多的自由。 当前，在嵌入式系统的设计中，使用ＵＭＬ（Ｕｎｉｆｉｅｄ
Ｍｏｄｅｌｉｎｇ Ｌａｎｇｕａｇｅ，统一建模语言）作为系统建模语言
是很有前景的发展方向，ＵＭＬ是一个功能强大的建模 语言。ＵＭＬ使用的是面向对象的思想。对象是一个 内聚的实体，它包含属性、行为、状态以及和别的对象 和环境之间的关系。相对于其它面向对象的方法来 说，类图是ＵＭＬ模型的核心，它主要是由类和类之间 的关系构成。对象是类的实例，类可以说是一组具有 相同属性、操作和关系的对象的集合。类之间的关系 有关联、聚集和继承３种。ＵＭＬ使用用例图来给系统 的功能建模，使用状态图来描述对象在其生命周期中 的动态行为。用例图的特殊实例使用顺序图和协作 图来建模。有了顺序图，ＵＭＬ就可以表达有序的时 间、相对的时间和绝对的时间，因此可以表达环境 （ｃｏｎｔｅｘｔ）时间需求；同时可以同时支持控制领域或数 据计算领域的应用，克服了其他描述语言的局限性。 为了支持ＵＭＬ在系统描述阶段表达一般性的时间需 求（环境无关的，在系统整个生命周期内的）…，我们提 出对ＵＭＬ进行扩展以支持它在时序图中表达一般时
并提出了一些新的思路，现在将它们总括起来就形成 了下面的工作流程如图１所示。
ＶＨＤＬ（对于硬件模块）和Байду номын сангаас（对于软件模块）。ＶＨＤＬ
描述由体系结构综合工具ＣＡＤＤＹ和ＲＴＬ级综合工具 进行综合；Ｃ代码部分由传统的编译器进行编译连 接。１。在ＣＯＯＬ中，协同综合主要包括两个步骤：通信 综合和描述细化。在通信综合步骤中，通过选择协议 和分配内存来确定通信机制。在描述细化步骤中，原 来的与实现无关的系统描述被转换成一组可综合的 硬件描述（对ＡＳＩＣ）和一组可编译的软件描述（对微处 理器），包含接口程序…。在Ｐｏｌｉｓ中，划分工作后进行 软件综合、硬件综合和接口综合。软件综合包括任务 综合和操作系统综合。任务综合就是要生成Ｃ代码， 并用编译器对其进行编译和优化。操作系统综合是 要生成一个特定应用的操作系统，包括调度程序和Ｉ／ Ｏ驱动程序，用作资源共享以及提供通信机制。在硬 件综合中，Ｐｏｌｌｓ先将硬件实现部分的系统描述转换成 一种抽象的硬件描述形式ＢＬＩＦ．ＭＶ，然后用逻辑综合 工具ＳＩＳ对其进行综合和优化。接口综合在ＰｏＵｓ中是 自动完成的，接口可以是硬件电路也可以是软件如“ Ｏ驱动程序０１。总地来看，上述几种系统协同综合阶段 的目的就是生成硬件的硬件描述语言进行综合和模 拟以及生成软件的Ｃ代码进行编译。 我们这里提出一种软硬件协同综合的方案。在 得到划分后的系统描述之后，使用ＳｙｓｔｅｍＣ语言来写
Ｉ引
言
硬件协同设计方法（系统）的基础上，我们提出了改进 方案，形成了一套新的、较完整的软硬件协同设计的 方法。这几个有代表性系统分别是ＣＯＲＳＡＩＲ、ＣＯＯＬ 和ＰＯＬＬＳ。ＣＯＲＳＡＩＲ（Ｃｏ－ｄｅｓｉｇｎａｎｄＲａｐｉｄＰｒｏｔｏｔｙｐｉｎｇＳｙｓ－
ｔｅｍ ｆｏｒ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ Ｗｉｔｈ Ｒｅａｌ—ｔｉｍｅ Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ）是德国爱
ａｒｅ
ｏｆｃｏ－ｄｅｓｉｇｎ
ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ
ｓｙｓｔｅｍ ｓｐｅ—
ｃｉｆｉｃａｆｉｏｎ，ｈａｒｄｗａｒｅ／ｓｏｆｔｗａｒｅ ｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇ ａｎｄ ｃｏ－ｓｙｎｄｉｅｓｉｓ
ｓｔｕｄｉｅｄ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄ ｓｏｍｅ ｎｅｗ ｉｄｅａｓ ａｒｅ ｇｉｖｅｎ ｈｅｒｅ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｓｙｓｔｅｍ；ｈａｒｄｗａｒｅ／ｓｏｆｔｗａｒｅ ＣＯ—ｄｅｓｉｇｎ；ＵＭＬ；ｓｙｓｔｅｍＣ
８
万 方数据
法作出一些改进，比如利用免疫的遗传算法，加快收 敛速度，提高解的质量。 在粒度方面：在划分时粒度的确定是一个很难的 问题，我们认为如果能够提供一种考虑了不同级别的 粒度的划分方法将会很好的解决这个问题。 在成本估算方法方面：我们提出将这几种系统的 特点结合起来，在使用估算算法的同时，使用综合（对 硬件）和编译（对软件）工具来计算成本。另外，使用 一个成本库咀支持重用并可以保存成本计算的结果。 在设计空间探索方面：利用软硬件协同模拟技 术。协同模拟可以验证一个划分方案是否工作正确 并且满足性能需求。可以提供快速的协同模拟方法 以在较短的时间内比较不同的划分方案。 ２．３软硬件协同综合 在软硬件划分后，实现划分过的系统这一设计阶 段叫做协同综合（ｃｏ．ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ）。对于异构实现的系统 来说（比如ＡＳＩＣ／ＦＰＧＡ＋ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ），这一步骤主要的任 务就是将划分过的系统描述转换为可综合的硬件描 述和可编译的软件程序。 在ＣＯＲＳＡＩＲ中，划分后的ＳＤＬ＋描述被翻译成
兰根一纽伦堡大学计算机网络与通信系统系研究开发 的一个软硬件协同设计系统。ＣＯＯＬ（Ｈａｒｄｗａｒｅ／Ｓｏｆｔｗａｒｅ
Ｃｏ－ｄｅｓｉｇｎ Ｔ００１）是德国多特蒙德大学计算机科学系的
ＲａｌｆＮｉｅｍａｎｎ博士在９０年代中期设计的面向数据流领 域嵌入式系统的软硬件协同设计工具。Ｐｏｌｉｓ是一个面 向嵌入式系统的软硬件协同设计工具，它的设计者包 括美国加州大学伯克利分校等知名团体。这几个系 统都是从系统级的系统行为描述开始，经过成本的估 计，软硬件划分、软硬件的协同综合、模拟，最后到板 级的快速原型（除ＣＯＯＬ以外）。原型板一般包含微处 理器或微控制器以及ＡＳＩＣ或者ＦＰＧＡ。软件部分在微 处理器或者微控制器上运行，硬件部分在ＡＳＩＣ或者 ＦＰＧＡ上实现。
下面在研究几种比较有代表性的嵌入式系统软
收稿日期：２００３—０３．Ｉｌ
下面就按照系统描述、软硬件划分、软硬件协同 综合等３个基本的设计步骤分别进行讨论。
作者简介：赵川（１９７９．），男，安徽巢湖人，硕士研究生，主要研究领域为软硬件协同设计：
徐涛，硕士研究生；
孙晓光，副教授
万 方数据
２．１系统描述 在软硬件协同设计过程的一开始，设计者必须对 系统的功能进行描述，这一步叫做系统描述。有两种 不同的系统描述方法：第１种是同构的建模，是用一种 语言来描述整个系统。这种描述应该是与实现无关 的。用这种系统建模方法的协同设计就必须分析和 分配哪些描述部分用硬件来实现，哪些用软件来实 现。另外１种是异构的建模，对于硬件和软件采用不 同的语言来描述，这样做会使系统功能的分析和验证 变得困难起来。１。这３种系统采用的都是同构建模的 方法，这代表将来发展的方向。
可以结合使用ＳｙｓｔｅｍＣ和标准的ｃ抖开发工具来工作。
软件描述部分则直接用ｃ＋＋来写。用ＳｙｓｔｅｍＣ实现硬 件描述后，再经过一步步地精细化直至ＲＴＬ级、门级 的实现。软件部分则要生成最终的代码。我们通过 在两者之间的协同模拟进行验证，由于都是ｃ＋＋环境， 因此本方法的协同模拟更为简单易行。
２．４
Ｔ作流程 在上面几个小节中我们研究了主要的设计步骤
针对嵌入式系统设计面临的问题，研究者们提出 了～种新的设计方法：软硬件协同设计。它支持并行 工程以减少设计周期；采用设计自动或半自动化技术 以及集成可靠的软硬件组件的方法以提高设计质量； 用验证测评技术及早发现设计错误。 嵌入式系统软硬件协同设计一般是从一个给定的 系统任务描述着手，通过有效地分析系统任务和所需 的资源，采用一系列变换方法并遵循特定的准则自动
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ ｏｆ ｈａｒｄｗａｒｅ／ｓｏｆｔｗａｒｅ ＣＯ—ｄｅｓｉｇｎ
ＺＨＡＯ
Ｃｈｕａｎ，ＸＵ Ｔａｏ，
ＳＵＮ Ｘｉａｏ－ｇｕａｎｇ Ｆｕｄａｎ
（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆＣｏｍｐｕｔｉｎｇ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｔａｔｉｖｅ
生成符合系统功能要求的、符合实现代价约束的硬件
和软件架构…。这种全新的软硬件协同设计思想需要 解决许多以前没有碰到的问题，如系统的描述方法、对 这样的一个包含软件和硬件的系统功能如何进行验证，
以及如何对软件实现和硬件实现作自动划分。导致如
上这些棘手问题的原因就是试图以和实现无关的系统
描述入手以及贯穿始终的软件和硬件的协同设计。 ２软硬件协同设计方法研究
疑大大提高我们的思路的可行性，并降低了工作的难 度。ＳｙｓｔｅｍＣ是ＯＳＣＩ（Ｏｐｅｎ ＳｙｓｔｅｍＣ Ｉｎｉｔｉａｔｉｖｅ）对ｃ＋＋的 扩充，是一个ｃ．＋类库。这个类库提供了。些必需的 结构来为系统体系结构包括硬件时序、并发、反应的 行为进行建模。ｃ＋＋语言提供了通过增加类来进行自 身扩充的能力，所以ＳｙｓｔｅｍＣ是完全基于标准ｃ＋＋的”１。