可测性DSP软硬件协同仿真验证平台设计

针对数字信号处理器的不同仿真和验证要求，提出了一种可测性软硬件协同仿真和验证平台的设计．采用可配置IP模块和总线结构，实现了硬件平台可配置性和可重用性，采用在线仿真模块，实现了实时的仿真验证功能；采用分层的方法设计软件平台，实现了软件平台的可配置性．实验结果表明，在50MHz的工作频率下，此平台对16位数字信号处理器进行了指令集测试和FIR等应用程序的仿真验证工作．     

基于FPGA的SOPC软硬件协同设计

软硬件协同设计作为嵌入式系统开发的重要方法,在克服传统设计方法缺陷的同时,也在系统开发的风险性降低、周期性缩短、稳定性增强等方面表现出优势.文章讨论了软硬件协同设计方法支持的SOPC系统建模、设计、仿真、综合各阶段实施方法,以Altera的Quartus II为具体应用开发支持环境,论述了协同设计流程和实施要点,并给出具体应用开发实例.     

五级流水线 RISC-V 处理器软硬件协同仿真验证

针对国内 RISC-V(Reduced Instruction Set Computer-Five)处理器领域的空白以及对处理器性能的优化问 题, 将开源 3 级流水线 RISC-V 处理器 VScale 扩展为 5 级流水线处理器。 在对比 3 级流水线和 5 级流水线的差 异的基础上, 为 5 级流水线设计了冒险检测以及旁路单元, 解决了 5 级流水线的数据相关问题, 并为该处理器 编写外设(LCD1602、 UART)控制器, 最终在 FPGA(Field-Programmable Gate Array)开发板上实现了软硬件协同 仿真。 仿真结果表明, 扩展后的处理器运行正常, 且速度比扩展前的处理器快约 30%。     

软硬件协同设计和系统级仿真探索

简要介绍了系统级芯片设计的软硬件协同设计、协同仿真技术和SoC开发中系统级协同仿真的工具，并给出了一个在CCSS (CoCentric system studio)环境下完成软硬件协同仿真的实例。     

嵌入式CPU软硬件协同开发中的操作系统设计

为了满足高性能嵌入式CPU软硬件协同开发的需要,提出一个嵌入式Linux操作系统设计方案,在真正的硬件完成之前利用虚拟原型系统进行软硬件集成测试。该方案基于开放源代码软件,采用精简配置的Linux Kernel,以u-Clibc和Busybox为主构成根文件系统,特别选择加入必要的基准测试程序。该系统成功应用于清华大学THUMP系列CPU开发,保证了验证的完备性,提高了验证效率,为CPU的性能优化提供了有力的支持。实验结果表明:该方案满足了验证目的和虚拟环境对操作系统设计提出的严格要求,同时为目标CPU未来运行系统提供了基础。     

基于Transaction模式的SoC软硬件协同验证策略

SoC的验证越来越成为集成电路发展的突出问题，而传统的信号级别的验证方法由于工作量巨大，已经很难满足系统的要求。研究了基于Transaction模式的验证方法，并通过开发的验证平台，用实验进行了验证。该方法在Transaction级别上实现对系统的验证。提高了验证速度，可以缩短设计周期。降低设计成本。     

基于SystemC的软硬件协同设计

针对嵌入式系统软硬件协同设计技术进行了深入的探讨，并提出一种基于SystemC语言的软硬件协同设计模型．该模型比典型的软硬件协同设计方法更灵活，可以提高开发效率，降低开发成本，并能有效地保证系统开发的质量。     

基于FPGA的IP仿真验证平台

IP（集成电路知识产权芯核）的仿真和硬件验证是IP开发中不可缺少的环节．文中基于FPGA（现场可编程门阵列）开发了一个IP仿真验证平台,并使用PCI（外部设备互连）总线来测试IP．用户只要将自已设计的IP插入所开发的仿真验证平台,就可以方便地对IP进行测试．文中还对所设计的平台进行了软件仿真,以验证其功能,并在载有Xilinx Spartan-3 600E FPGA的PCI插卡上进行上板调试．结果表明,所建立的基于FPGA的IP仿真验证平台可以对IP进行有效的仿真和验证,并具有良好的稳定性和实用价值．     

IEEE802.15.4协议安全模式的软硬件协同设计

针对无线传感器网络协议IEEE802.15.4安全模式的实现,基于GEZEL设计环境,选择较低成本的8bit微处理器平台Dalton8051,对安全模式配置和高级加密标准(AES)数据通路进行了软硬件协同设计与协同仿真.充分考虑处理器资源占用、系统灵活性,通信容许带宽,对设计进行了合理的软硬件划分、简单的指令设置,电路模块重用.实验结果表明该设计能够提供灵活的安全模式配置、最小化8051资源占用率、保证了协议868/915 MHz频段通信速率要求.     

基于SystemC的嵌入式系统软硬件协同设计

本文针对嵌入式系统软硬件协同设计技术进行了深入的探讨,并提出一种基于SystemC语言的嵌入式系统软硬件协同设计方法和模型。该模型比典型的软硬件协同设计方法更灵活,可以提高开发效率,降低开发成本,并能有效地保证系统开发的质量。     

软硬件协同设计中模拟退火划分算法的改进

针对传统软硬件划分算法对硬件资源的使用效率考虑不足的问题,提出改进的模拟退火划分算法。该算法对成本函数中的执行时间和面积使用提供附加权、减少权值的动态加权策略,并考虑了一个移动的性能改变对系统面积的影响。实验表明,改进的模拟退火划分算法收敛速度快,得到的解更优,保证了系统硬件资源的有效利用。     

嵌入式系统中软硬件协同设计技术应用研究

协同设计作为嵌入式系统开发的重要方法,克服了传统设计方法的缺陷.通过综合分析系统软硬件功能,最大限度地挖掘系统软硬件之间的并发性,使软硬件开发紧密结合.从方法学的角度,结合嵌入式系统的设计,介绍了软硬件协同设计方法的流程和一些关键技术.利用这种方法,大大提高了设计的可行性,降低了工作难度,减少了系统设计周期,提高了设计质量.最后结合具体的例子介绍了协同设计的特点.     

异步CORDIC处理器设计与FPGA原型验证

提出了用同步电路设计工具和同步FPGA进行设计和验证异步电路原型的方法,设计并验证了一款异步坐标旋转数字处理器(CORDIC).首先设计出同步CORDIC电路,并得到关键路径延时数据,然后采用和同步类似的数据通路,用组合电路设计的异步握手控制单元取代同步电路的时钟,利用FPGA的内部进位链来匹配数据通路的延时.整个电路全部采用Xilinx公司的FPGA设计工具 ISE7.1进行设计和验证,布局布线后的仿真结果表明异步CORDIC处理器工作正确,利用同步电路设计工具,可以快速验证异步电路原型,缩短异步电路的开发周期.     

PSoC软硬件协同设计的嵌入式实时视频监控系统

针对自动视频监控系统中计算密集度高的特点,提出了基于片上可编程系统(PSoC)软硬件协同设计的实时视频监控系统.首先,利用可编程门阵列(FPGA)设计了前景对象检测算法的时间关键步骤;然后,通过在嵌入式Nios-II处理器上执行高级语言编程实现其他非时间关键任务;最后,使用流协议将定制和并行处理组件集成到视频处理链.文中提出的方案软硬件协同设计,有效利用了FPGA资源,并在DE2-70板上实现.实验结果表明,文中设计的视频监控系统的实时处理能力明显优于其他几种现存的系统.     

PSC:软硬件协同设计的一种中间模型

提出了一种软硬件协同设计的系统模型－－PSC（进程状态控制）。建立PSC的可视化表示、形式化的定义和演化规则。PSC是一种层次文化建模方法，它可以将系统控制逻辑和功能实现分离，有利于将模型转换为物理实现，并在转换过程中结构和功能可以分别采用不同的技术和实现方法。     

基于SOPC嵌入式系统中软硬件协同设计方法研究

软硬件协同设计方法克服了传统设计方法的缺点,使嵌入式系统的设计效率更高,速度更快。通过研究嵌入式系统中基于SOPC的软硬件协同设计方法,论述了软硬件协同设计方法的特点,并且对设计流程中的系统任务描述、系统软硬件划分、软硬件协同综合、软硬件协同仿真等各个阶段进行了阐述,最后对软硬件协同设计的工具进行了介绍。     

浮点乘法验证中的一种边界点测试方法

针对常用的随机测试生成方法的弱点,提出一种用于IEEE浮点乘法验证的边界条件筛选测试生成方法.其基本思路为:对待测算法边界条件建模;求解边界条件;用求得的解构造筛选操作数的标准;筛选操作数实现测试.应用该方法于典型芯片Intel387SX和实际设计项目C387L数学协处理器,证实该方法比随机测试生成方法更为可靠.     

一种基于FPGA的2PSK调制器的软硬件设计方法

设计了一种采用软硬件结合实现2PSK调制的新方法。介绍了2PSK调制的基本原理及其相对于2FSK、2ASK的优点。给出了调制系统总体方案,详细叙述了FPGA芯片工作的外围电路的设计,并在QuartusⅡ软件环境下进行了系统仿真,结果表明该方法能简化传统调制器的设计。最后阐述了此技术有待继续提高和完善的方向。     

数字图像保密系统的嵌入式设计与FPGA验证

为避免纯软件方式实现数字图像保密系统安全性弱的缺陷,介绍了一种基于嵌入式设备的软硬件协同设计方案。首先设计并分析了一个基于Logistic映射和Lorenz系统的图像加密算法,然后给出了一种基于ARM 7主控制器和USB设备接口的嵌入式设计方案,最后给出了该设计的具体实现,并对实现进行了FPGA验证。实验结果表明,该设计的加解密数据处理速度在USB1.1全速模式下可达8.5 Mbps,并且保持较高的密钥敏感性,以及较平均的像素值分布,提供的嵌入式设计方案满足数字图像保密系统的应用需求,对其他保密系统的安全性设计也具有一定的参考价值。     

LCD定标器芯片设计的FPGA验证方案研究

介绍了LCD定标器的总体结构和工作原理,以及应用Xilinx公司的Virtex-Ⅱ系列FPGA进行LCD定标器芯片功能验证的方案．该方案使LCD定标器芯片和其他外部模块组成一个完整的工作系统,能对芯片的预期功能进行全面系统的验证,从而尽早地发现前期设计中存在的问题,以便及时修改RTL级代码来确保芯片的设计功能完全正确,达到预期设计目标．验证结果表明,提出的方案正确可行,良好地完成了验证定标器设计功能的任务．