發(fā)布時(shí)間：2021-01-07 11:19

　　嵌入式系統(tǒng)高速發(fā)展,集成電路工藝已經(jīng)無法滿足人們的需求,我們逐漸進(jìn)入了SoC時(shí)代。隨著嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜度的逐步提高,傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的錯(cuò)誤定位難,開發(fā)周期長、成本高、進(jìn)行產(chǎn)品更新困難等缺點(diǎn)導(dǎo)致其已經(jīng)無法滿足嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求。因此嵌入式軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)成為了一種必然。嵌入式系統(tǒng)軟硬件劃分是軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)方法中的一項(xiàng)重要技術(shù),所以,在研究嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),構(gòu)造出合理的系統(tǒng)描述模型,提出高效的優(yōu)化的軟硬件劃分算法,將會(huì)具有非常重要的理論研究價(jià)值和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。在進(jìn)行軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)的整個(gè)流程里,軟硬件劃分算法作為它的一項(xiàng)重要技術(shù),如何同時(shí)考慮系統(tǒng)性能和系統(tǒng)成本的因素,達(dá)到二者的最優(yōu)結(jié)合,是軟硬件劃分主要要處理解決的問題。軟硬件劃分屬于NP問題,目前對(duì)于這類問題的解決方法就是利用優(yōu)化算法來求得近似最優(yōu)解。本文的主要工作就是圍繞求解嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中軟硬件劃分問題最優(yōu)解而展開的。本文介紹了嵌入式系統(tǒng)軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)的研究領(lǐng)域,同時(shí)還簡要介紹了其國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。在此基礎(chǔ)上,本文進(jìn)一步研究了在解決嵌入式系統(tǒng)軟硬件劃分問題時(shí)常用的經(jīng)典數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建原理,以及一直以來在軟硬件劃分技術(shù)中存在的一些通... 

【文章來源】：哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

任務(wù)流圖

[52]對(duì)應(yīng)的編碼向量是 ( 0，1， 0，2，0，1，3)，則它所指示的含義如圖3-1所示（其中白色和灰色分別表示節(jié)點(diǎn)采用軟件和硬件實(shí)現(xiàn)）。具體選擇哪種編碼形式和在該編碼形式下所形成的染色體串的長度對(duì)GA的收斂程度具有很大的影響。圖 3-1 編碼與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)系Fig. 3-1 The implementation relation of coding and system3.2.5 適應(yīng)度函數(shù)適應(yīng)度表示種群中的每個(gè)個(gè)體對(duì)環(huán)境的適應(yīng)程度。適應(yīng)度函數(shù)是為了對(duì)要求解的問題中的各個(gè)染色體進(jìn)行適應(yīng)能力的度量而引入的。它主要計(jì)算個(gè)體在群體進(jìn)化中生存下來的概率。GA在種群的進(jìn)化過程中僅僅依靠適應(yīng)度函數(shù)計(jì)

哈爾濱理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文- 23 -個(gè)新個(gè)體。示意圖如圖3-2所示。圖 3-2 單點(diǎn)交叉示意圖Fig. 3-2 Single point crossover diagram3．變異 GA引入變異算子有兩個(gè)目的：一個(gè)是變異算子提高了GA局部的隨機(jī)搜索能力，當(dāng)GA通過交叉操作接近最優(yōu)解的鄰域時(shí)，變異算子可以加速其向最優(yōu)解收斂。很顯然變異概率的取值大小直接影響搜索是否在接近最優(yōu)解。另外一個(gè)目的是變異算子可以防止GA出現(xiàn)早熟收斂現(xiàn)象，即在進(jìn)行完交叉操作后所產(chǎn)生的新的種群其適應(yīng)度值不再進(jìn)行優(yōu)化，但是當(dāng)前還未曾搜索到最優(yōu)解。所以變異算子對(duì)于保持種群群體的多樣性是很有利的。變異操作是通過將個(gè)體編碼串中的一部分基因座做變動(dòng)從而形成新的染色體個(gè)體。雖然變異操作具有隨機(jī)性，但是它和選擇操作、交叉操作配合使用后也可以從某種程度上防止丟失遺傳中的有用信息，從而提高GA的有效性。可以總結(jié)出GA的全局搜索能力取決于交叉操作，但是它的局部搜索能力則取決于它的變異操作。兩者相互結(jié)合使用可以使得GA以良好的全局搜索和局部搜索性能來實(shí)現(xiàn)求解最優(yōu)問題解的搜索過程。根據(jù)GA算法計(jì)算過程中當(dāng)前種群中個(gè)體編碼的方式不同

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[6]一種基于改進(jìn)模擬退火算法的軟硬件劃分技術(shù)[J]. 邢冀鵬,鄒雪城,劉政林,陳毅成.  微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2006(05)
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[9]嵌入式系統(tǒng)在資源爭用條件下的軟硬件劃分[J]. 吳百鋒,彭澄廉,朱琦,孫曉光.  計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2005(04)
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博士論文
[1]模型驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)級(jí)軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 欒靜.華東師范大學(xué) 2006
[2]SoC軟/硬件協(xié)同設(shè)計(jì)方法研究[D]. 詹瑾瑜.電子科技大學(xué) 2006



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