軟硬件協(xié)同綜合算法研究.pdf

1、隨著嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)展以及系統(tǒng)本身的復(fù)雜度的不斷增加，系統(tǒng)設(shè)計(jì)所面臨的問(wèn)題變得越來(lái)越復(fù)雜，設(shè)計(jì)的難度也越來(lái)越大。但是系統(tǒng)的改計(jì)能力并沒(méi)有跟上相應(yīng)的步伐。傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法是根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師們的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行軟硬件手工劃分，既費(fèi)時(shí)又費(fèi)成本而且效率低。針對(duì)傳統(tǒng)方法的缺點(diǎn)，提出了一種新的設(shè)計(jì)方法：軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)。軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)通過(guò)性能評(píng)估和建模，進(jìn)行有效的性能分析，在系統(tǒng)級(jí)實(shí)現(xiàn)軟硬件并行設(shè)計(jì)。軟硬什協(xié)同設(shè)計(jì)方法加快了設(shè)計(jì)過(guò)程

2、，縮短了產(chǎn)品上市時(shí)間。軟硬件協(xié)同綜合是軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)的核心部分。 本文綜合了啟發(fā)式算法和演化算法的優(yōu)點(diǎn)，提出了幾種新的鋒法來(lái)解決軟硬件協(xié)同綜合問(wèn)題。完成的主要工作如下： 1)介紹了嵌入式系統(tǒng)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)方法，并給出了兩種設(shè)計(jì)方法的流程和特點(diǎn)；介紹了目前協(xié)同綜合算法，詳細(xì)說(shuō)明了算法的流程和優(yōu)缺點(diǎn)；介紹了主流的軟硬件協(xié)同綜合工具，給出了各個(gè)工具的實(shí)現(xiàn)原理和設(shè)計(jì)步驟；詳細(xì)描述了系統(tǒng)的行為模型和目標(biāo)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)模

3、型，歸納出協(xié)同綜合問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型，給出了適應(yīng)度函數(shù)。 2)提出了基于混合分層遺傳算法的軟硬件協(xié)同綜合算法。分層結(jié)構(gòu)將軟硬件協(xié)同綜合的巨大的解空間分割成多個(gè)小子空間，再分別在各個(gè)子空間中搜索最優(yōu)解，同時(shí)引入了啟發(fā)式算法作為分層遺傳算法的初始解。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表叫了分層結(jié)構(gòu)和啟發(fā)式算法成功地降低問(wèn)題的搜索難度，提高了算法效率。 3)提出了基于混合量子遺傳算法和混合分層量子遺傳算法的軟硬件協(xié)同綜合算法，混合算法結(jié)合了啟發(fā)式算法和演化