協同設計軟件

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　　軟硬件協同設計是指對系統中的軟硬件部分使用統一的描述和工具進行集成開發(fā),可完成全系統的設計驗證并跨越軟硬件界面進行系統優(yōu)化。

　　一、發(fā)展過程：

　　* 軟硬件協同設計早期

　　主要是針對一個特定的硬件如何進行軟件開發(fā)或根據一個已有的軟件實現具體的硬件結構。

　　* 前者是一個經典的軟件開發(fā)問題

　　軟件性能的好壞不僅僅取決于軟件開發(fā)人員的技術水平，更有賴于所使用的硬件平臺;

　　* 后者是一個軟件固化的問題

　　實現的途徑可以是采用一個與原有軟件平臺相同的硬件處理器，并將軟件代碼存儲于存儲器當中，也可以是在充分理解軟件的內在功能之后完全用硬件來實現軟件的功能。

　　二、軟硬件協同設計過程

　　軟硬件協同設計過程可以分為“系統描述、系統設計、仿真驗證和綜合實現”四個階段。

　　1、系統描述

　　是用一種或多種描述語言對所要設計的系統的功能和性能進行全面的描述，建立系統的軟硬件模型的過程。系統建模可以借助EDA工具實現，也可以由設計者用自然語言來完成。

　　2、系統設計

　　可以分為軟硬件功能分配和系統映射兩個階段。軟硬件功能分配就是要確定哪些系統功能由硬件模塊來實現，哪些系統功能由軟件模塊來實現。硬件一般能夠提供更好的性能，而軟件更容易開發(fā)和修改，成本相對較低。由于硬件模塊的可配置性，可編程性以及某些軟件功能的硬件化、固件化，因此一些功能既能用軟件實現，又能用硬件實現，軟硬件的界限已經不十分明顯。此外在進行軟硬件功能分配時，既要考慮市場可以提供的資源狀況，又要考慮系統成本、開發(fā)時間等諸多因素。因此，軟硬件的功能劃分是一個復雜而艱苦的過程，是整個任務流程最重要的環(huán)節(jié)。系統映射是根據系統描述和軟硬件任務劃分的結果，分別選擇系統的軟硬件模塊以及其接口的具體實現方法，并將其集成，最終確定系統的體系結構。具體地說，這一過程就是要確定系統將采用哪些硬件模塊(如CU，DSP，FPGA、存儲器、I/o接口部件等)、軟件模塊(如操作系統、驅動程序、功能模塊等)和軟硬件模塊之間的通訊方法(如總線、共享存儲器、數據通道等)以及這些模塊的具體實現方法。

　　3、仿真驗證

　　是檢驗系統設計正確性的過程。對設計結果的正確性進行評估，以達到避免在系統實現過程中發(fā)現問題時再進行反復修改的目的。在系統仿真驗證的過程中，模擬的工作環(huán)境和實際使用時差異很大，軟硬件之間的相互作用方式及作用效果也就不同，這也使得難以保證系統在真實環(huán)境下工作的可靠性。因此，系統模擬也有一定的局限性。