可重構嵌入式系統(tǒng)軟硬件劃分方法的研究.pdf

1、隨著大規(guī)模集成電路技術的發(fā)展和現(xiàn)代嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的需要，以FPGA為代表的可重構硬件被越來越多的嵌入式系統(tǒng)采用。由于可重構硬件兼具ASIC的計算速度和微處理器的靈活性，所以可重構系統(tǒng)被認為是一種高效的計算平臺。實踐證明，將傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)的軟硬件劃分方法應用到可重構嵌入式系統(tǒng)的軟硬件劃分上顯然是不可行的。在含有可重構硬件的嵌入式系統(tǒng)結構中，考慮到可重構器件在硬件結構上與微處理器核的差異，先要合理有效的劃分輸入的應用程序，這種劃分包括空域

2、劃分以及時域劃分，為了使可重構器件能夠發(fā)揮重構的特性，不僅要把決定系統(tǒng)任務是在硬件域上還是軟件域上實現(xiàn)，對于可能指派到可重構器件上的任務要考慮將其劃分成在時間域上不能重疊，同時劃分過程中還必須采取措施以減小由重構帶來的延遲。
　　 在研究了可重構硬件具有的新特性的基礎上，論文對實際應用中常用的軟硬件劃分算法進行了研究，從而提出了一種適用于可重構嵌入式系統(tǒng)的軟硬件劃分算法，并在算法中采用調(diào)度算法以評價劃分結果。論文根據(jù)課題需求設計

3、了合適的可重構嵌入式系統(tǒng)的作為系統(tǒng)模型，然后采用有向無環(huán)圖(DAG)來描述任務圖表示任務之間的約束關系。接著創(chuàng)新性提出一種遺傳/螞蟻(GAMMAS)算法融合策略，將由DAG描述的特定應用映射到設計好的結構模型的軟硬件平臺上;關于可重構嵌入式系統(tǒng)內(nèi)每個處理單元上任務和通信的開始執(zhí)行時間和順序的設定，是利用配置預取策略以及任務調(diào)度方法去確定，保證劃分結果可以滿足系統(tǒng)任務之間的預先設計的控制和數(shù)據(jù)依賴關系，最終得到系統(tǒng)性能整體優(yōu)化的結果。