基于SystemC的硬件软件协同设计虚拟机-计算机系统结构专业论文.docxVIP

基于SystemC的硬件，软件协同设计虚拟机 摘要 在传统的系统设计流中，往往要在设计的末期即在进行软件和硬件整合时才 能对整个目标系统的性能进行验证，许多重要的性质如性能、成本、实时性等很 大程度上在设计的早期决定的，在传统的设计流程中，设计者要到设计的最后阶 段进行系统整合和验证时才能发现，这时再返回设计的开始阶段修改设计，必然 会大大延长了设计周期，增加了设计成本，而对于复杂的嵌入式系统，这是灾难 性的。这就是所谓问题的产生在设计的初期，但问题的发现要到设计的未期。 为了解决这～问题，本文在首先简要地介绍了嵌入式系统的特点以及系统级 设计技术的发展，并大致地对硬件软件协同设计技术进行了概括，在此基础上， 提出使用协同设计虚拟机作为系统设计、综合的研究对象，以实现在真正的硬件 平台未实现之前，就可以对软硬件进行协同验证，以发现设计瓶颈。 在对硬件软件协同综合的过程的详细分析的基础上，本文将协同设计虚拟机 划分为三层：系统层次、宏观体系结构层次、微观体系结构层次。并在文中使用 一个简单的FIFO系统作为实例，详细地剖析了系统层虚拟机、宏观体系结构层 次虚拟机的构造技术。 在今后的工作中，我们希望在此基础上能够形成一个虚拟机构造与使用的通 用和完备的方法论和工具集。 关键字： SystemC、硬件软件协同设计、系统规格描述、虚拟机、系统级设计、宏观 体系结构、微观体系结构 第2页／共46页  基于SystemC的硬件／软件协同设计虚拟机 Abstract The problem of traditional design flow is that the validation procedure applies to completed system at the end of the design flow,but the important characteristics of the system--its performance and its cos卜一are to a large extent determined by early design decisions．If an architecture is selected which is not powerful enough，this is not likely to be found out until the final validation phase，when the designer attempts to prove that the deadlines are reached．This might mean that some ofthe fundamental design decisions have to be revised，leading to serious delays and a higher development cost．In other words，problems are created early and discovered late． After the introduction of the characteristics of embedded system and the development of system—level design，we present a co—design virtual machine as the object in the design and synthesis to early design exploration for embedded systems before the final implementation． In this paper，we divided the CO-design virtual machine into three level：system level virtual machine，macro—architecture virtual machine，and micro—architecture virtual machine based on the analysis ofhardware／software CO—synthesis．In the end of this paper，we use a simple FIFO system as example to demonstrate the technology of construction of system virtual machine and micro-architecture virtual machine． In the future，we will