嵌入式系统软硬件划分方法研究

软硬件划分是软硬件联合设计中一个关键问题。本文分析了有固定吞吐率约束的软硬件划分问题的模型 ,提出了一种软硬件划分方法和相应的评价方法 ,最后给出了实验数据和进一步的改进设想。     

基于NSGA-II的嵌入式系统软硬件划分方法

软硬件划分是软硬件协同设计中的一个关键问题。针对单处理器嵌入式系统,提出将NSGA-II应用于软硬件划分中,该算法一次运行可以获得多个Pareto最优解,为各个目标函数之间权衡分析提供了有效的工具,提高了设计效率。结果表明,通过该划分方法,在满足系统性能要求下,可为复杂嵌入式系统提供多个设计目标的全局优化方案。     

基于量子粒子群算法的可重构系统软硬件划分

针对软硬件协同设计中软硬件划分的这个关键问题,提出了一种基于量子粒子群算法的动态可重构系统软硬件划分的算法;首先使用有向无环图对嵌入式系统建模,得到软硬件划分优化系统的目标函数;然后通过采用自适应的量子旋转角调整策略以及引入量子变异操作,有效避免搜索过程陷入局部最优,提高搜索效率;对比实验结果表明本文算法对解决软硬件划分问题的有效性;文章算法不但能够以更快的搜索速度得到软硬件划分结果,并且得到划分结果更优,是一种具有较高性能的划分方法.     

采用启发式分支定界的软硬件划分

提出一种以任务图为描述方法的软硬件划分方法．首先分别计算芯片所需面积／时间／通信软硬件倾向度，并结合各节点的比重因子获得启发参数；然后采用启发式的分支定界法对系统进行划分，以获得可行解和最优解．通过对文中算法和RECOD和UNRET的划分算法进行编码，并在同一平台上分别计算节点数为10，15，20，25，30的系统的启动间距、最小启动间距及其所需时间，比较各算法之间的性能．文中算法适用于划分粒度较粗和中小规模的系统．     

基于NSGA—Ⅱ的嵌入式系统软硬件划分方法

软硬件划分是软硬件协同设计中的一个关键问题。针对单处理器嵌入式系统,提出将NSGA—Ⅱ应用于软硬件划分中,该算法一次运行可以获得多个Pareto最优解,为各个目标函数之间权衡分析提供了有效的工具,提高了设计效率。结果表明,通过该划分方法,在满足系统性能要求下,可为复杂嵌入式系统提供多个设计目标的全局优化方案。     

面向RSoC的过程级动态软硬件划分

软硬件划分作为可重构片上系统设计的重要技术手段,其结果直接影响到系统的性能。目前的软硬件划分大多只考虑从算法本身提高划分效果,忽略了划分结果的具体配置实现,导致划分效果很不理想。分析了预配置模型下的任务描述,给出了预配置调度优先级的计算方法,设计了一种预配置调度策略;针对软硬件划分与动态可重构的特点,提出并实现了一种结合预配置的软硬件划分算法,给出了一种评价软硬件划分方案优劣的方法。实验结果表明,该划分方法具有良好的划分效果。     

基于抽象体系结构模板的多路软硬件划分算法

随着系统芯片技术在嵌入式系统中的应用，软硬件划分从传统的二划分问题转化为多划分问题．文中对此提出了一个由通信通道连接的处理单元网络的抽象模型来描述多处理模块结构，并利用模拟退火算法与启发式的调度算法分别完成多路软硬件划分与系统性能和代价的估算．初步的实验结果表明，该算法能有效地选择合适的体系结构，使系统的性能和代价得到优化．     

嵌入式系统软硬件自动划分方法研究

软硬件划分一直是嵌入式系统软硬件协同设计中的难点,如果离开具体系统,单纯的软硬件划分,其性能很难评估。本文提出基于系统体系结构,应用遗传算法来进行多目标优化的软硬件自动划分方法。在具体设计中,使用数据流图对系统建模,采用邻接表进行个体编码,定义交叉、变异操作,同时引入小生境技术,保持解的多样性。该方法为嵌入式系统软硬件自动划分提供一种新思路。     

软硬件协同设计方法的研究

论述了嵌入式系统软硬件协同设计的一般方法，结合CORSAIR、COOL和POLIS 3种有代表性的软硬件协同设计系统，对系统描述、软硬件划分、软硬件协同综合等几个主要设计步骤进行了研究与分析，并提出了新的思路和方法。     

软硬件协同设计中的软硬件划分方法综述

近年来,随着信息领域的物联网、工业互联网、机器人等研究热点发展,嵌入式系统技术再次得到科技工作者和工程师的广泛关注和重视,同时嵌入式系统产品的集成度和性能要求越来越高.软硬件协同设计是开发嵌入式系统产品的重要方法之一,而软硬件划分是软硬件协同设计中的关键技术.本文对现有软硬件划分方法从不同层面进行梳理和分类,重点介绍几种常用的软硬件划分方法,并结合实例进行了详细阐述,最后对这几种方法进行综合比较,供嵌入式系统开发科技工作者和工程师参考.     

K均值聚类和模拟退火融合的软硬件划分

文章提出了一种K均值聚类和模拟退火融合的软硬件划分算法。算法首先将有相似属性的任务节点通过K均值聚类算法组成一个大的任务节点,而后使用模拟退火算法划分由大的任务节点组成的系统。通过对比经典的模拟退火软硬件划分技术以及实验结果的验证表明,使用K均值聚类和模拟退火融合的软硬件划分算法使有着较多任务节点的复杂系统的软硬件划分快速收敛到合适的值。     

嵌入式系统的软硬件划分

嵌入式系统软硬件协同设计中的关键步骤之一是软硬件划分。现有的许多软硬件划分方法都试图捕获太多有关划分问题和目标结构的细节，可扩展性差。本文提出了一种简化的软硬件划分问题模型，这种简化模型能分别对不同的划分问题进行形式化定义。在此模型的基础上，本文给出了基于ILP的算法和遗传算法。实验结果表明，我们的遗传算法能有效地解决千万个节点规模的划分问题，并获得近似最优解。     

一种基于监测的嵌入式系统设计技术

提出一种嵌入式系统软硬件协同设计方法，它以数据流图为系统模型对嵌入式系统的功能和性能需求进行描述，并通过一种特定的实现结构，使得设计者可以借助快速样机平台和事件驱动式监测技术来精确测定目标系统对系统模型的实现状况，从而使得软硬件协同设计过程特别是系统优化和性能验证能在精确、可靠的测试数据基础上进行．同目前通常使用的以软硬件部件性能估算为基础的软硬件协同设计方法相比，这种以测试为基础的设计技术更能确保设计结果的合理．     

An Algebraic Hardware/Software Partitioning Algorithm

Hardware and software co-design is a design technique which delivers computer systems comprising hardware and software components.A critical phase of the co-design process is to decompose a program into hardware and software .This paper proposes an algebraic partitioning algorithm whose correctness is verified in program algebra.The authors inroduce a program analysis phase before program partitioning and deveop a collection of syntax-based splitting rules.The former provides the information for moving operations from software to hardware and reducing the interaction between compoents,and th latter supports a compositional approach to program partitioning.     

搜索空间平滑技术在软硬件划分中的应用

软硬件划分问题是软硬件协同设计的重要问题之一,它涉及到系统建模,划分算法和划分方案评价等问题,其中划分算法设计是关键点。以提高系统时间性能为目标,利用任务流图构造系统模型,在其上实现了基于优先权的评价函数,提出了搜索空间平滑技术与离散粒子群算法相结合的软硬件划分算法,并且解决了两者的融合问题,并能根据系统信息动态适应调整算法参数。实验结果表明,算法时间开销稳定,求解质量较高。     

HCDFG-II—面向C语言系统描述的控制/数据流图表示

介绍了基于C语言系统描述的面向软硬件划分的一种中间表示———层次化控制 /数据流图HCDFG II及其转换方法 HCDFG II根据C语言的特点对HCDFG进行了扩充 ,通过引入内存访问结点来表示和处理C程序中的数组及指针 ,通过定义并发结构来表示C程序中的可并发部分 同时 ,由于HCDFG II采用以控制流为主的结构 ,从C语言进行转换十分容易 这使得它能有效地作为C语言系统描述的中间表示 ,并为软硬件划分提供了更加精确的信息     

通过遗传算法进行系统级软硬件划分

介绍采用遗传算法解决软硬件划分问题，具体讨论在遗传算法实现过程中的编码和解码，适应值函数的选取，选择，交叉，变异算子的实现、收敛准则的决定等问题的处理，与已发表文献的处理方法进行比较，最后通过随机实验取得好的结果。     

三种软硬件划分算法的比较分析

软硬件划分是嵌入式系统软硬件协同设计中的关键技术之一,如何兼顾系统的性能和成本,达到两者的最佳结合,是软硬件划分的主要问题.针对单CPU多ASICs类型的目标结构,选取了遗传算法、禁忌搜索算法和模拟退火算法等全局优化算法进行系统的软硬件划分,并对3种算法的有效性进行了比较分析.     

一种新的遗传模拟退火算法的软硬件划分方法

针对嵌入式系统软硬件划分问题,在分析遗传算法和模拟退火算法的主要优缺点的基础上,提出了一种新的小生境技术改进的遗传模拟退火算法（NGSA）,在遗传算法中融入模拟退火思想,同时引入小生境技术,保持群体的多样性;并采用Metropolis 法则形成新群体,改善群体的质量。实验结果证明该算法具有很强的爬山能力和全局搜索能力,与遗传算法（GA）和模拟退火算法（SA）相比适应度明显提高。     

嵌入式系统软硬件划分方法探索

提出了克隆选择算法在软硬件划分中的应用,讨论了目标函数、系统约束、抗体编码、克隆选择和变异等问题的处理。实验结果表明该算法具有较快的收敛速度,并获得了近似最优解。