可重构嵌入式系统，特别是具备动态可重构能力的嵌入式系统，需要对传统的协同设计方法进行改进。交易级建模在系统级设计领域得到重视，它以一体化的软硬件模型为早期的软件开发、设计空间探索和性能验证提供平台。本文以现行的systemC交易级模型为基础，扩展支持实时操作系统建模的tlm-rtos类，给出非抢占式任务调度相应的模拟方法，并针对抢占式任务调度模拟存在的问题作了分析。以上述研究为基础，提出并实现一种系统原型方法，该方法能够有效支持快速系统原型搭建、初始的功能验证、结构探索和性能评价。协同设计方法要根据可重构系统结构特点，对可重构资源需求施加约束并为运行时调度和管理提供设计支持。本文给出一个可重构嵌入式系统平台原型，基于统一多任务设计思想，设计支持可重构嵌入式系统的操作系统模型，并提出虚拟硬件任务接口、硬件任务动态调度和可重构资源管理模型，将可重构硬件模块抽象为硬件任务，与软件任务一起由操作系统进行统一管理。在可重构系统设计过程中，针对如何缩短重构时间这一重要问题，本文提出采用预配置策略的混合任务调度算法。考虑到硬件任务的特点，将混合任务有向无环图中的硬件任务分解为配置子任务和计算子任务，由于配置子任务并不受到数据依赖的约束，故配置过程可以提前进行。据此设计基于动态层预配置优先级的任务调度算法。模拟调度实验表明该算法能够有效降低硬件任务的配置开销，并从整体上缩短应用执行时间。最后，针对CPU+FPGA混合体系结构，本文给出软硬件任务划分及任务生成流程，将任务划分为软件任务、硬件任务和混合任务。提出混合任务动态调度算法。算法包括任务分配、任务放置和任务迁移。随机生成任务的模拟调度实验表明，利用混合任务提供的实现灵活性，算法获得了较好的调度结果，增加了任务调度成功率。