软硬件划分若干算法研究及工具实现

发布时间：2021-01-29 19:52

　　嵌入式系统的快速更新换代推动了以嵌入式技术为基础的智能系统的出现与发展。典型的智能系统有智能交通、智能家居和智能医疗等,这些系统在硬件基础上以软件方式实现智能控制,并要求软硬件紧密耦合。此时传统的系统设计开发方法已无法满足需求,需要使用软硬件协同设计方法进行开发。软硬件划分是软硬件协同设计过程中的关键问题之一,划分结果对系统性能有着重要影响。本文便围绕软硬件划分问题做了相关研究,具体研究内容包括:（1）提出了一种抽象层次较高的面向模块的软硬件划分算法,该算法可将任务划分到不同模块中,再将模块中的任务进行软硬件划分。使用该算法可以根据用户目标需求（最小化执行时间或最小化整体开销）得到相应划分方案。（2）设计了一种基于任务调度的软硬件划分算法,该算法以异构多核片上系统为目标结构,结合了经典遗传算法与基于静态优先级的表调度方法,在确保满足多核片上系统硬件面积约束的前提下,能够同时给出软硬件划分结果与任务调度序列。对比实验表明,该算法较其他算法能有效提升系统时间性能并提高硬件利用率。（3）开发了一款软硬件划分工具,该工具将上述两种算法加以实现,提供了友好的用户界面。用户使用该工具时可根据需求选... 

【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：119 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

HSPAMod算法标系统结构

华东师范 学硕 学位论 第四章 基于任务调度的软硬件划分算法平台处理器核数为 1，由于同 核中任务通信代价忽略不计，此时 Ra=∑Ni=1T Si/L。参照 献 [69][70] [73]，规定任务图中各个任务的软件执 时间、硬件执 时间以及硬件 积的取值范围如表 4.4 所 。表 4.4: 随机任务属性取值范围任务属性 取值范围软件执 时间 800-2000硬件执 时间 200-1200硬件 积 100-400通信代价 2-100实验后得到的结果如图 4.14 所 。

向模块的软硬件划分活动图

【参考文献】：
期刊论文
[1]软硬件协同设计中的软硬件划分方法综述[J]. 李岩,屈媛,陈仪香.  单片机与嵌入式系统应用. 2017(08)
[2]基于改进蚁群算法的嵌入式系统软硬件划分[J]. 潘颖,阮文惠.  现代电子技术. 2017(03)
[3]基于混合遗传算法和神经网络的软硬件划分算法[J]. 邓定胜.  西南师范大学学报(自然科学版). 2015(10)
[4]多核片上系统的高效软硬件划分及调度算法[J]. 韩红蕾,刘文菊,武继刚,李慧.  计算机工程与科学. 2011(09)
[5]一种新的遗传模拟退火算法的软硬件划分方法[J]. 李兰英,宋艳波,高明.  计算机工程与应用. 2010(34)
[6]可重构计算平台上软硬件任务划分与调度算法[J]. 马宏星,周学海,高妍妍.  系统工程与电子技术. 2010(11)
[7]基于模拟退火的多处理机调度优化算法研究[J]. 李凯,左春荣.  系统工程与电子技术. 2009(12)
[8]基于自适应蚁群算法的软硬件划分[J]. 张煜东,吴乐南,韦耿,吴含前,郭永亮.  控制与决策. 2009(09)
[9]基于遗传和禁忌搜索混合的软硬件划分算法[J]. 纪颖,李兰英,石敏,张雷雷.  计算机工程与应用. 2009(20)
[10]可重构系统中基于禁忌搜索算法的软硬件划分[J]. 张素兰,张宏烈.  齐齐哈尔大学学报. 2009(01)

博士论文
[1]可重构多核片上系统软硬件协同优化算法研究[D]. 李春生.中国科学技术大学 2014
[2]低功耗软硬件划分算法研究[D]. 马天义.哈尔滨工业大学 2009

硕士论文
[1]软硬件划分中调度算法的研究及应用[D]. 刘娟.复旦大学 2009



本文编号：3007507