SOPC軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)的方法研究.pdf

1、SOPC技術(shù)最早是由美國(guó)Altera公司于2000年提出的，是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)、電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化EDA技術(shù)(Electronics Design Automation)和大規(guī)模集成電路技術(shù)高度發(fā)展的產(chǎn)物。SOPC即片上可編程系統(tǒng)，廣義上講，屬于SoC(片上系統(tǒng))，是系統(tǒng)級(jí)的芯片設(shè)計(jì)技術(shù)。狹義的講，SoC是使用ASIC為物理載體進(jìn)行芯片設(shè)計(jì)的技術(shù)，而SOPC是使用FPGA為物理載體進(jìn)行芯片設(shè)計(jì)的技術(shù)。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法存在著一些缺陷，如：

2、軟硬件的開發(fā)過程割裂，缺乏溝通。針對(duì)這些缺陷，提出了軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)。軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)是電子系統(tǒng)復(fù)雜化后的一種設(shè)計(jì)新趨勢(shì)， SoC和SOPC是這一趨勢(shì)的典型代表。SOPC技術(shù)為系統(tǒng)芯片設(shè)計(jì)提供了一種更為方便、靈活和可靠的實(shí)現(xiàn)方式，但SOPC的設(shè)計(jì)在理論上和實(shí)踐上還都處于發(fā)展階段。 本文重點(diǎn)研究了SOPC設(shè)計(jì)系統(tǒng)的軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)方法，給出了SOPC系統(tǒng)的建模方法，比較了兩種軟硬件協(xié)同劃分算法——模擬退火算法和遺傳算法，分析了基于Nio

3、s Ⅱ處理器的SOPC系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)方法，給出了實(shí)例SOPC系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。在基于Nios Ⅱ的SOPC設(shè)計(jì)領(lǐng)域，首次結(jié)合使用了遺傳算法和模擬退火算法進(jìn)行了目標(biāo)SOPC系統(tǒng)的軟硬件劃分，具體設(shè)計(jì)了Nios Ⅱ系統(tǒng)的硬件開發(fā)平臺(tái)，并在此開發(fā)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了SOPC系統(tǒng)實(shí)例，同時(shí)比較了不同軟硬件劃分的優(yōu)劣。SOPC系統(tǒng)實(shí)例主要實(shí)現(xiàn)三個(gè)功能，核心板上的4位LED按流水燈閃亮，串口終端打印顯示“你好，Nios Ⅱ”，底板8*8點(diǎn)陣LED動(dòng)態(tài)繪制一