智能吸尘器嵌入式软硬件协同设计方法的改进

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软硬件协同设计方法是:通过对电子系统软件部分和硬件部分的同时设计,协同优化软硬两部分的设计方案,从而达到设计性能最优的目的。在传统的嵌入式系统设计方法中,系统的设计是一个从硬件到软件逐步完成的串联过程,软硬件设计过程的割裂使得设计方案不能达到最大限度的优化,调整系统设计也很不方便。协同设计方法统一考虑系统设计,一方面可以缩短设计周期,提高设计效率;另一方面可以根据系统各个部分的特点和设计指标,对软件部分和硬件部分依据具体使用情况进行划分,得到高性能、低成本的优化设计方案。与此同时,计算机辅助设计技术的进步、芯片集成度的提高、FPGA的普及使用,都为将软硬件协同设计方法应用于嵌入式系统开发提供了条件,也为开发功能更丰富、性能更优越的嵌入式系统奠定了技术基础。   针对这一机遇,重庆邮电大学自动化学院和韩国ITRC下一代嵌入式系统开发环境研究中心在嵌入式系统协同设计方法研究上开展了合作。   本文将介绍实验室在嵌入式系统协同设计开发方法以及开发工具的研究上所取得的进展,并着重介绍本文作者在这方面所做的一些工作。首先,对协同设计方法的产生和发展、所遇到的困难与机遇进行背景概述,并结合现时嵌入式系统开发方法中的一些不便之处,简要介绍一下经典的协同设计方法学理论;第二,以作者设计的智能吸尘器为例,讲解处于研究中的嵌入式系统协同设计开发方法的具体步骤、演示仿真结果,通过这个实例展示协同设计的便利处和有效性,并结合实际设计经验探讨这项正在研究中的协同设计方法的不足之处;第三,针对上述设计方法中的不足,尝试首次将先进的CEC编译算法应用于Esterel语言翻译机之中。为此,作者设计了整个翻译器结构框架,完成了词法分析、语法分析、语义树遍历器的制作,完成了用户界面的制作,定义了其中的通讯接口,并为集成CEC核心算法的工作做了前瞻性研究。最后,对所做的工作和下一步研究方向进行总结。   通过本文的介绍,读者将能看到软硬件协同设计方法在嵌入式系统设计中的独特优势;通过实例以及仿真认识到这项处于研究中的嵌入式系统协同设计方法是行之有效,且行之高效的;并且看到作者在建立基于CEC编译算法的翻译器上所做的工作,为后续研究打下了基础。
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