[发明专利]一种SoC软硬件协同设计的开发方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种SoC软硬件协同设计的开发方法，属于计算机技术领域。

背景技术

嵌入式系统是以应用为中心、计算机技术为基础、软件硬件可剪裁、适应应用系统对动能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统是将先进的计算机技术、微电子技术和现代电子系统技术与各个行业的具体应用相结合的产物，这一点决定了它必然是一个技术密集、高度分散、不断创新的知识集成系统；嵌入式系统广泛应用于国民经济和国防建设的各个领域，发展非常迅速，调查数据表明，嵌入式系统的增长为每年18％，大约是整个信息技术产业平均增长的两倍，随着集成电路制造工艺的飞速发展，嵌入式系统硬件的集成度越来越高，这使得将嵌入式微处理器、存储器、I/O设备等硬件组成部件集成到单个芯片上成为可能，片上系统SoC应运而生；SoC极大地缩小了系统体积；减少了板级系统SoB中芯片与芯片之间的互连延迟，从而提高了系统的性能；强调设计重用思想，提高了设计效率，缩短了设计周期，减少了产品的上市时间。因此SoC以其集成度高、体积小、功耗少、可靠性好、产品问世周期短等优点得到了越来越广泛地应用，并且正在逐渐成为当前嵌入式系统设计的主流技术；但SoC设计不同于传统嵌入式系统的开发，如何快速、有效地开发和设计SoC产品是当前嵌入式设计开发方法学的一个十分重要的研究领域。

发明内容

（一）要解决的技术问题

为解决上述问题，本发明提出了一种SoC软硬件协同设计的开发方法，系统软件硬件的更紧密联系，硬件速度更快，而软件成本更低；基于IP核和构件的可重用设计，将系统灵活地集成在一个芯片上，降低系统设计复杂性；允许系统在开发实现以前评价和验证设计结构的功能要求和各项性能指标，避免了因系统设计不当而导致的错误，达到了尽早纠错、排错的目的。

（二）技术方案

本发明的SoC软硬件协同设计的开发方法，包括如下步骤：

第一步：需求分析和产品定义：确定系统的功能需求和性能需求，对设计的约束条件进行提取，得到系统的功能组成；

第二步，SoC软硬件协同综合：根据需求分析阶段确定的系统功能组成；

第三步，SoC软便件协同验证：根据SoC软硬件协同综合阶段得到的SoC设计结构，按照IP核、软件构件和用户自定义逻辑模块的组成情况建立评价模型，验证设计结构的逻辑功能和性能指标是否满足用户需求，满足则进入系统开发阶段，否则重新返回SoC软科协同综合阶段；

第四步，系统开发实现：从IP核和软件构件库中提取所用到的核，实现IP核、软件构件和用户自定义逻辑模块的连接和集成，得到待测试的片上系统SoC；

第五步，SoC测试：测试开发得到的SoC，并采用有效地测试调度策略进一步缩减测试所需的时间开销。

进一步地，所述第二步中确定系统功能组成需要综合评价、权衡各性能指标的约束条件，从IP核和软件构件库中提取相应的IP核和软件构件，求出最优的系统的软件和硬件划分，得到SoC设计的目标结构。

（三）有益效果

与现有技术相比，本发明的SoC软硬件协同设计的开发方法，系统软件硬件的更紧密联系，硬件速度更快，而软件成本更低；基于IP核和构件的可重用设计，将系统灵活地集成在一个芯片上，降低系统设计复杂性；允许系统在开发实现以前评价和验证设计结构的功能要求和各项性能指标，避免了因系统设计不当而导致的错误，达到了尽早纠错、排错的目的。

具体实施方式

一种SoC软硬件协同设计的开发方法，包括如下步骤：

第一步：需求分析和产品定义：确定系统的功能需求和性能需求，对设计的约束条件进行提取，得到系统的功能组成；

第二步，SoC软硬件协同综合：根据需求分析阶段确定的系统功能组成；

第三步，SoC软便件协同验证：根据SoC软硬件协同综合阶段得到的SoC设计结构，按照IP核、软件构件和用户自定义逻辑模块的组成情况建立评价模型，验证设计结构的逻辑功能和性能指标是否满足用户需求，满足则进入系统开发阶段，否则重新返回SoC软科协同综合阶段；

第四步，系统开发实现：从IP核和软件构件库中提取所用到的核，实现IP核、软件构件和用户自定义逻辑模块的连接和集成，得到待测试的片上系统SoC；

第五步，SoC测试：测试开发得到的SoC，并采用有效地测试调度策略进一步缩减测试所需的时间开销。