—嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法-資料下載頁
2025-07-17 19:55本頁面
【正文】 Process of conceptualizing and refining the specifications, and producing a hardware and software model. 軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)基本步驟 Validation: Process of achieving a reasonable level of confidence（置信度） that the system will work as designed. ? Takes different flavors per application domain（根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域而不同） : cosimulation for performance and correctness（性能與功能的協(xié)同仿真） 軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)基本步驟 Implementation: ? Physical realization of the hardware (through synthesis) ? and of executable software (through pilation). 協(xié)同設(shè)計(jì)中的軟硬件劃分與調(diào)度 (where and when) ? A hardware/software partitioning represents a physical partition of system functionality into applicationspecific hardware and software. ? Scheduling is to assign an execution start time to each task in a set, where tasks are linked by some relations. 嵌入式系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì) （硬件節(jié)能、軟件節(jié)能） 嵌入式系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì) ?節(jié)能計(jì)算成為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)軟件重點(diǎn)考慮的基本方面： ?節(jié)能計(jì)算包括： ?硬件體系結(jié)構(gòu)支持 ?在小巧外形尺寸下，如何實(shí)現(xiàn)所需電源性能的工藝和技術(shù) ?熱管理、降噪、電池管理和功能整合 ?軟件支持 ?節(jié)能編譯 ?操作系統(tǒng) ?節(jié)能策略 現(xiàn)狀 ?電源管理策略 ?面向 PC、筆記本電腦、服務(wù)器、通信設(shè)備的刀片服務(wù)器 ?APM：高級(jí)電源管理方案 ?ACPI：高級(jí)配置和電源接口 ?根據(jù)嵌入式系統(tǒng)模型定制節(jié)能技術(shù)非常缺乏，甚至在某些方面是空白 手持設(shè)備電源管理 ?電池壽命不等同于電源管理的成效 ?性能、多媒體系統(tǒng)、數(shù)碼攝像 ?新增功能增加系統(tǒng)的耗電量 ?縮短電池壽命 ?影響因素 ?CPU 功能 ?系統(tǒng)軟件 ?中間件 ?管理策略 傳統(tǒng)手持設(shè)備管理策略 ?處理器時(shí)鐘變慢 ?操作系統(tǒng)轉(zhuǎn)入待機(jī)、睡眠狀態(tài) ?動(dòng)態(tài)電源管理 (DPM) ?調(diào)整內(nèi)核電壓和頻率 ?高性能存儲(chǔ)器 ?彩色顯示器 ?無線接口 ?固化為通用電源管理 IC 軟件節(jié)能策略 ?預(yù)測什么時(shí)候設(shè)備的未來使用狀況或者使用率 ?“ timeout”策略預(yù)測特定的時(shí)間長度 ?基于 GSPN網(wǎng)絡(luò)和 HMM的技術(shù) ?Montavista ?基于 linux ?通用性強(qiáng)，但是嵌入式系統(tǒng)定制性強(qiáng)，效果不佳 能耗測試 ? 測試出每條指令的能耗，估計(jì)測試程序運(yùn)行完的總能耗 ? 測試出每個(gè)函數(shù)的能耗，然后利用這些函數(shù)作為標(biāo)準(zhǔn)去估計(jì)其他函數(shù)運(yùn)行的能耗 節(jié)能操作系統(tǒng) ? 目的 ? 保證操作系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的前提下，完成能耗計(jì)算 ? 調(diào)度算法的節(jié)能優(yōu)化 ? 中斷處理優(yōu)化 ? 低功耗文件系統(tǒng) ? CPU 電壓和頻率調(diào)節(jié)會(huì)給實(shí)時(shí)性能帶來了嚴(yán)峻挑戰(zhàn) ? 可能造成不穩(wěn)定 ? “ 重新鎖定 ” 鎖相環(huán)路和其它動(dòng)態(tài)時(shí)鐘機(jī)制需要時(shí)間，造成了很長的等待時(shí)間（有時(shí)是毫秒級(jí)別） ? 鎖定期間 CPU 既不能執(zhí)行計(jì)算操作，又不能響應(yīng)外部事件（中斷） ? 每一軟件 ? 相應(yīng)的手機(jī)最低電壓 ? CPU頻率 ? 相應(yīng)設(shè)備 ? 通過動(dòng)態(tài)的調(diào)節(jié) CPU的內(nèi)核頻率與內(nèi)核電壓，以及動(dòng)態(tài)的關(guān)閉系統(tǒng)的某些設(shè)備和調(diào)整某些設(shè)備的狀態(tài) 外設(shè)驅(qū)動(dòng) ?針對(duì)不同功能部件的能耗，進(jìn)行合理的功耗優(yōu)化 ?從電池開始，嚴(yán)格和精確地電量測量 ?根據(jù)外設(shè)特征研究不同的電源管理策略下的驅(qū)動(dòng) ?現(xiàn)有情況 ?硬件產(chǎn)品有幾種狀態(tài)定義 ?狀態(tài)提供不同的服務(wù)質(zhì)量和消耗的能量 ?提供各種狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換接口 ?算法目標(biāo) ?實(shí)現(xiàn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換的節(jié)能策略 ?減少待機(jī)能耗 ?人工智能技術(shù)的應(yīng)用 ?通過軟件來動(dòng)態(tài)的預(yù)測和控制某些部件的開關(guān) 節(jié)能通訊協(xié)議棧 ?連接干預(yù) ?節(jié)能的傳輸調(diào)度算法 ?緩沖區(qū)技術(shù) ?局部性原理與預(yù)取 ?低功耗壓縮算法 節(jié)能編譯 ? 對(duì)每條指令的能耗進(jìn)行測試 ? 對(duì)函數(shù)編譯結(jié)果的能耗進(jìn)行估計(jì) ? 錯(cuò)誤處理代碼的能耗設(shè)計(jì) ? 基于 ICE進(jìn)行函數(shù)執(zhí)行代碼統(tǒng)計(jì)
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