可重構(gòu)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(shù)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(gòu)硬件被越來越多的嵌入式系統(tǒng)采用。由于可重構(gòu)硬件兼具ASIC的計算速度和微處理器的靈活性，所以可重構(gòu)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(yīng)用到可重構(gòu)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(gòu)硬件的嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，考慮到可重構(gòu)器件在硬件結(jié)構(gòu)上與微處理器核的差異，先要合理有效的劃分輸入的應(yīng)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(gòu)器件能夠發(fā)揮重構(gòu)的特性，不僅要把決定系統(tǒng)任務(wù)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(gòu)器件上的任務(wù)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(gòu)帶來的延遲。
　　 在研究了可重構(gòu)硬件具有的新特性的基礎(chǔ)上，論文對實際應(yīng)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(gòu)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(jié)果。論文根據(jù)課題需求設(shè)計

3、了合適的可重構(gòu)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(wù)圖表示任務(wù)之間的約束關(guān)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(yīng)用映射到設(shè)計好的結(jié)構(gòu)模型的軟硬件平臺上;關(guān)于可重構(gòu)嵌入式系統(tǒng)內(nèi)每個處理單元上任務(wù)和通信的開始執(zhí)行時間和順序的設(shè)定，是利用配置預取策略以及任務(wù)調(diào)度方法去確定，保證劃分結(jié)果可以滿足系統(tǒng)任務(wù)之間的預先設(shè)計的控制和數(shù)據(jù)依賴關(guān)系，最終得到系統(tǒng)性能整體優(yōu)化的結(jié)果。