【摘要】：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,尤其是現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)的出現(xiàn),使動(dòng)態(tài)可重構(gòu)技術(shù)成為嵌入式領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和重點(diǎn)�；贔PGA的動(dòng)態(tài)可重構(gòu)系統(tǒng)采用硬件電路實(shí)現(xiàn)計(jì)算功能,并允許在系統(tǒng)執(zhí)行過程中對FPGA的全部或者部分邏輯資源進(jìn)行動(dòng)態(tài)的功能變換。因此,動(dòng)態(tài)可重構(gòu)系統(tǒng)能夠提供接近專用電路(ASIC)的計(jì)算性能和接近軟件的可編程性。 動(dòng)態(tài)可重構(gòu)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,以及通過動(dòng)態(tài)可重構(gòu)計(jì)算所實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)功能的復(fù)雜性為基于該技術(shù)的嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)帶來了巨大挑戰(zhàn)。如何在系統(tǒng)的各個(gè)設(shè)計(jì)階段,針對不同抽象級別的系統(tǒng)設(shè)計(jì)驗(yàn)證系統(tǒng)的正確性,是擺在所有系統(tǒng)設(shè)計(jì)者面前的一個(gè)亟待解決的問題。 基于這一背景,本文為動(dòng)態(tài)可重構(gòu)系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)了一套完整的系統(tǒng)驗(yàn)證環(huán)境。這一環(huán)境主要包括兩個(gè)服務(wù)于不同設(shè)計(jì)階段的驗(yàn)證工具/平臺。本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)面向高抽象級別系統(tǒng)模型的形式化驗(yàn)證工具,這一工具通過數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)、模型檢測等理論和技術(shù),對動(dòng)態(tài)可重構(gòu)系統(tǒng)中的調(diào)度算法和放置策略等設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證,以保證系統(tǒng)在性能、面積、可預(yù)測性等方面的需求得到滿足。此外,本文還設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于uC/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)操作系統(tǒng)的原型平臺,該平臺允許在實(shí)際操作系統(tǒng)環(huán)境下,對所采用的實(shí)時(shí)調(diào)度策略、軟硬件通信機(jī)制等詳細(xì)設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證,以保證在實(shí)際環(huán)境下策略或機(jī)制設(shè)計(jì)的正確性。 通過設(shè)計(jì)這樣一套完整的動(dòng)態(tài)可重構(gòu)系統(tǒng)驗(yàn)證環(huán)境,使得設(shè)計(jì)者可以在動(dòng)態(tài)可重構(gòu)系統(tǒng)開發(fā)的不同時(shí)期對系統(tǒng)的正確性進(jìn)行驗(yàn)證,從而保證設(shè)計(jì)質(zhì)量,提高設(shè)計(jì)效率,降低設(shè)計(jì)成本,減少基于可重構(gòu)技術(shù)的嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)周期和上市時(shí)間。
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TP368.1;TN791

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