智能嵌入式系統(tǒng)設計

目　　錄



前言

第一篇　基礎篇1

第1章　概述2

　1.1　智能嵌入式系統(tǒng)2

　1.2　嵌入式技術2

　1.3　異構系統(tǒng)平臺4

　1.4　軟硬件模塊間的通信5

　1.5　性能指標5

　1.6　軟硬件優(yōu)化設計體系架構7

　1.7　智能嵌入式系統(tǒng)開發(fā)流程8

　1.8　本章小結8

　1.9　習題9

第2章　系統(tǒng)建模10

　2.1　有限狀態(tài)機10

　　2.1.1　有限狀態(tài)機的基本概念10

　　2.1.2　有限狀態(tài)機的建模例子11

　2.2　輸入輸出有限狀態(tài)機12

　　2.2.1　輸入輸出有限狀態(tài)機的
基本概念12

　　2.2.2　輸入輸出有限狀態(tài)機的
建模例子13

　2.3　數(shù)據(jù)有限狀態(tài)機16

　　2.3.1　數(shù)據(jù)流圖16

　　2.3.2　數(shù)據(jù)有限狀態(tài)機的
基本概念17

　　2.3.3　數(shù)據(jù)有限狀態(tài)機的
建模例子19

　2.4　混成自動機22

　　2.4.1　混成系統(tǒng)22

　　2.4.2　混成自動機的基本概念23

　　2.4.3　混成自動機圖形化24

　　2.4.4　混成系統(tǒng)的建模例子25

　　2.4.5　混成自動機演化26

　2.5　圖形建模語言SysML29

　　2.5.1　SysML介紹29

　　2.5.2　SysML建模工具EA31

　　2.5.3　SysML建模介紹32

　2.6　本章小結41

　2.7　習題41

第3章　系統(tǒng)仿真43

　3.1　離散系統(tǒng)仿真43

　　3.1.1　硬件描述語言Verilog43

　　3.1.2　仿真工具ModelSim45

　　3.1.3　仿真例子46

　3.2　離散連續(xù)系統(tǒng)仿真54

　　3.2.1　工具介紹54

　　3.2.2　參數(shù)設置55

　　3.2.3　子系統(tǒng)57

　　3.2.4　自定義模塊58

　　3.2.5　狀態(tài)圖60

　3.3　本章小結64

　3.4　習題64

第4章　系統(tǒng)性能66

　4.1　軟件性能66

　　4.1.1　軟件執(zhí)行時間66

　　4.1.2　軟件功耗69

　4.2　硬件性能70

　　4.2.1　硬件執(zhí)行時間與硬件面積70

　　4.2.2　FPGA的LUT71

　　4.2.3　獲取硬件執(zhí)行時間
與LUT71

　4.3　通信時延73

　　4.3.1　通信時延的簡單估測74

　　4.3.2　基于異構系統(tǒng)平臺的通信時
延估測74

　4.4　本章小結77

　4.5　習題77

第二篇　核心篇79

第5章　多指標劃分方法80

　5.1　線性規(guī)劃介紹80

　　5.1.1　數(shù)學建模80

　　5.1.2　線性規(guī)劃81

　　5.1.3　求解工具81

　5.2　多處理器任務分配82

　　5.2.1　任務分配時間問題82

　　5.2.2　任務分配收益問題84

　5.3　多指標軟硬件劃分84

　　5.3.1　面向可靠度的軟硬件劃分85

　　5.3.2　多指標軟硬件劃分85

　　5.3.3　多候選對象的軟硬件劃分88

　5.4　本章小結90

　5.5　習題90

第6章　多處理器系統(tǒng)調(diào)度算法92

　6.1　實時系統(tǒng)92

　　6.1.1　基本概念92

　　6.1.2　任務依賴關系93

　　6.1.3　任務搶占94

　　6.1.4　實時系統(tǒng)參考架構94

　6.2　任務優(yōu)先級94

　　6.2.1　任務優(yōu)先級值94

　　6.2.2　任務優(yōu)先級表95

　6.3　實時調(diào)度96

　　6.3.1　實時調(diào)度問題96

　　6.3.2　系統(tǒng)完工時間與處理器
使用率96

　　6.3.3　優(yōu)先級驅(qū)動算法97

　6.4　多處理器系統(tǒng)調(diào)度算法97

　6.5　帶搶占的多處理器系統(tǒng)調(diào)度
算法100

　6.6　本章小結102

　6.7　習題102

第7章　多模塊劃分104

　7.1　多模塊劃分方法104

　　7.1.1　模塊劃分問題104

　　7.1.2　可許劃分104

　7.2　基于通信代價的聚類算法105

　　7.2.1　層次聚類算法105

　　7.2.2　譜系圖105

　　7.2.3　聚類算法106

　　7.2.4　單鏈接聚類算法107

　　7.2.5　全鏈接聚類算法107

　　7.2.6　均鏈接聚類算法108

　7.3　基于聚類的多模塊劃分算法109

　　7.3.1　多模塊聚類算法109

　　7.3.2　多模塊劃分代價111

　　7.3.3　規(guī)定模塊最大任務數(shù)
算法111

　　7.3.4　多處理器任務調(diào)度116

　7.4　基于KL算法的多模塊劃分116

　　7.4.1　1優(yōu)化與