面向動態(tài)可重構片上系統(tǒng)的過程級軟硬件劃分方法研究.pdf

1、可重構片上系統(tǒng)(Reconfigurable System-on-Chip)包含了執(zhí)行軟件程序的可編程微處理器核和實現硬件邏輯的可重構器件,因此設計人員需要通過軟硬件劃分來將應用所需完成的功能有效地映射到這兩種類型的運算部件上。研究面向可重構片上系統(tǒng)的動態(tài)軟硬件劃分方法對于充分發(fā)揮可重構片上系統(tǒng)的結構優(yōu)勢,構建靈活高效的嵌入式應用系統(tǒng)十分重要。目前,大部分可重構計算平臺上的動態(tài)軟硬件劃分都采用進(線)程級或指令級粒度。這兩種動態(tài)軟硬件劃

2、分方案都存在相應的不足：進程級方案的調度、通信、同步基本由軟件完成,時間開銷較大,不利于嵌入式系統(tǒng)開發(fā)；而指令級方案需要研究在線反匯編、在線綜合、在線布局以及布線等算法,實現起來相當復雜,且不便于重復利用現有的IP(Intellectual Property)核。
　　 本文針對現有的可重構片上系統(tǒng)軟硬件劃分算法的不足,主要做了以下工作：⑴采用過程級動態(tài)軟硬件劃分方法,基于過程(函數)級的劃分粒度,通過量化待劃分問題的復雜度,動

3、態(tài)調整軟硬件劃分算法的參數,以提高軟硬件劃分算法的性能。⑵提出了支持該方法的自適應蟻群算法,并分析了蟻群算法參數對求解結果的影響,最后通過參數自適應解決了蟻群算法容易陷入局部最優(yōu)的缺點。模擬實驗結果表明,該算法能夠較好的避免局部最優(yōu),求解質量較高。⑶針對自適應蟻群算法的運行時間較長的缺點,提出了一種遺傳算法與自適應蟻群算法融合的軟硬件劃分方法。利用遺傳算法的搜索結果構造蟻群算法初始信息素,通過自適應蟻群算法尋找更優(yōu)結果,以提高算法的收斂