嵌入式系统设计-软硬件协同设计.ppt

制作者 程丽 本章接下来介绍 软硬件功能划分 软硬件分开设计 软硬件协同设计 实时多任务设计 传统软件/硬件开发模型 传统设计方法存在的问题 缺少统一的软硬件表示方法; 划分依靠先验定义; 不能够验证整个系统; 通过HW/SW边界时很难发现不兼容问题; 缺少成熟的设计流程; 上市时间问题; 描述更改变得困难. 传统设计方法存在的问题 传统设计方法带来的结果是： 设计质量差； 设计修改难； 研制周期不能有效保障。 面临的问题 解决的方法 软硬件协同设计理论体系 引入如下的概念： 系统任务描述 软硬件划分 软硬件协同综合 软硬件协同仿真 此“协同”非彼“协同” 早期软硬件协同设计的概念 主要是针对一个特定的硬件如何进行软件开发 或根据一个已有的软件实现具体的硬件结构 软硬件协同设计 此“协同”的含义 软硬件协同设计的目的是： 为硬件和软件的协同描述、验证和综合提供一种集成环境 强调并发 软件硬件同时并行开发 强调整合 软件与硬件开发过程互相交互，共同设计来达到性能和功能的要求 此“协同”与彼“协同” 传统设计流程 软硬件协同设计 软硬件协同设计能带来什么？ 缩短开发周期； 取得更好的设计效果； 满足苛刻的设计限制； 这种平台的推出将包含： 芯片本身； 完整的开发系统； 典型应用实例； 供应商提供的服务和技术支持。 软硬件协同设计 目标和要求 统一的设计方法 执行独立 设计/执行验证 自动软件、硬件、接口合成 软硬件设计过程发展方向－协同设计 协同设计中的软硬件划分 软硬件划分 其基本原则应该遵循： 高速、低功耗由硬件实现； 多品种、小批量由软件对应； 处理器和专用硬件并用以提高处理速度和降低功耗。 协同设计中的软硬件划分 方法 面向SW：从SW to HW满足时序要求 面向HW：从HW to SW降低成本 规模大小 任务级 操作级，基本模块级 系统级 软硬件协同设计技术的现状 主要问题: 缺乏标准化的表示方法 缺乏好的验证和评价方法 可能的解决方案: 扩展已有的硬件/软件语言工具并应用到不同种类情况 扩展形式验证技术并应用到硬件/软件领域 基于FPGA的嵌入式系统设计－－SOPC设计 * 嵌入式系统概论 第四章 嵌入式系统设计 --软硬件协同设计 开始 硬件 软件 不同的相互独立的专家组分别设计 开始 硬件 软件 同一组相互合作的专家共同设计 （并发）共同设计流程 System Concepts Sys/HW Require. Analysis Sys/SW Require. Analysis Hardware Require. Analysis Software Require. Analysis Operation. Testing and Evaluation SW Development HW Development System Integ. and test HWCI Testing CSCI Testing Integrated Modeling Substrate Integrated Modeling Substrate（一体化建模底层） Prelim. Design Prelim. Design Detailed Design Detailed Design Fabric. Coding, Unit test., Integ. test 目标系统构思 模块的行为描述 系统规范描述 软硬件划分 性能评估 硬件综合、接口综合、软件编译 软硬件集成 软硬件协同仿真 系统评估与设计验证 有效性检查 软硬件划分 软硬件接口部分 接口合成 硬件部分 软件部分 硬件实现及优化 软件实现及优化 硬件综合 软件综合 网表 可执行软件 系统仿真和测试 软硬件集成