嵌入式系統(tǒng)軟硬件劃分方法及協(xié)同設計研究.pdf

1、嵌入式系統(tǒng)是由硬件和軟件組成的，用來完成特定任務的專用系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)復雜程度不斷提高，特別是集成電路設計進入SoC開發(fā)時代之后，傳統(tǒng)開發(fā)方法已難以適應系統(tǒng)設計的需要。軟硬件協(xié)同設計方法關注硬件開發(fā)與軟件開發(fā)的協(xié)作性，可以有效地避免傳統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)設計方法所引發(fā)的一系列問題。 軟硬件的劃分是軟硬件協(xié)同設計過程中的重要環(huán)節(jié)，它在滿足系統(tǒng)各項約束條件的前提下，為嵌入式系統(tǒng)各功能模塊確定具體的實現方式，為系統(tǒng)提供最佳的軟硬件折衷方案。免

2、疫算法是受生物自然科學的啟發(fā)，在原有進化算法理論框架的基礎上引入一個新的算子—免疫算子，從而形成的一個新的進化理論。本論文給出了一種基于免疫算法的軟硬件劃分方案，可以有效解決軟硬件劃分問題。此方法與基于傳統(tǒng)遺傳算法的劃分方法相比具有收斂速度快，避免局部最優(yōu)，以及能夠同IP核復用思想聯系緊密等特點，能夠很好地應用于嵌入式系統(tǒng)軟硬件協(xié)同設計中的軟硬件劃分方法中。 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)已進入了SOPC時代，通過現代EDA軟件，以及豐富的IP

3、核支持，可以非常方便地根據需求構建SoC。MP3編解碼算法具有壓縮比高，聲音質量好，算法復雜度適中的優(yōu)點，在數字聲音的存儲、因特網上的多媒體傳輸等領域得到了廣泛的應用。本文以設計一個MP3解碼器為例，分析了基于NIOSⅡ的SOPC的設計過程，對MP3解碼算法進行了研究，并對算法中的各個模塊進行了分析，應用軟硬件協(xié)同設計思想在FPGA上設計實現了MP3解碼器。在本論文中，使用了Altera公司推出的32位NIOSⅡ軟核CPU構建SOPC，