基于Web的ASIP集成开发环境

1、.PAGE ：.；武汉纺织大学硕士学位论文基于Web的ASIP集成设计环境研讨作者姓名： 上 官 松 指点教师： 朱 勇 学科门类： 工 学 专 业： 物理电子学 研讨方向： 嵌入式系统及运用 完成日期： 二零一三年四月 wuhan Textile universityM. E. DissertationResearch for Integrated Development Environment of ASIP based on WebByDirected byProfessor March 独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指点下，独立进展研讨任务所获得的成果。除文中

2、曾经注明援用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体曾经发表或撰写过的作品成果。对本文的研讨作出重要奉献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全认识到本声明的法律结果由本人承当。学位论文作者签名： 签字日期： 年 月 日学位论文版权运用授权书本学位论文作者完全了解 武汉纺织大学 有关保管、运用学位论文的规定。特授权 武汉纺织大学 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进展检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保管、汇编以供查阅和借阅。赞同窗校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。严密的学位论文在解密后适用本授权阐明学位论文作者签名： 导师签名：签字日期： 年 月 日 签字日

3、期： 年 月 日 论文标题：基于Web的ASIP集成设计环境研讨专业：物理电子学硕士生：上官松指点教师：朱勇摘要公用指令集处置器(ASIP，application Specific instruction processor)设计是多年来嵌入式系统研讨的热点，交融了许多先进微处置器设计方法和技术，并可以在满足功能的同时缩短嵌入式微处置的研发时间。当前ASIP设计研讨进展诸如ASIP的设计方法方法很多，从实际研讨到实践系统设计方法，对通用的ASIP设计开发平台的设计尝试。如基于Petri网的ASIP系统设计，基于UML/XML的ASIP系统级设计、基于GEF框架的ASIP集成开发环境 ，并经过实

4、例对这些方法进展有效性和正确性的尝试。本文讨论了ASIP的研讨情况、ASIP开发工具研讨现状，在原有研讨的根底上，对ASIP的集成开发环境的设计进展了新的尝试,提出了基于Web的ThinkPHP框架的集成设计环境的设计方法，采用web运用程序作为集成开发设计环境，方便开发者撇开传统运用程序，经过挪动设备方便地登录，并对开源系统进展在线设计。采ThinkPHP作为框架构造，采用第三方JS库实现功能主界面；在目的板linux系统下部署数据库，存储硬件逻辑模块I/O、IP核及芯片资料，采用第三方JS库实现数据库绑定及CURD操作、编辑总线、硬件模块的对象属性，包括模块I/O和芯片PIN的编辑；同时，

5、采用第三方JS库表现模块及总线衔接，包括模块的空间集成特性和形状机的时间形状表现特性。详细讲解了开源的硬件底层和操作系统及网络IE功能实现，简单地描画了ADL模型转换，代码映射、ADL与EDA接口可执行流程。经过设计基于Altera CycloneIV的FPGA小系统版，调用开源openrisc软核的开发板移植ubantu系统，实现以太网功能，先在Windows系统开发ASIP集成开发环境，然后在linux系统部署web运用程序来测试设计的有效性。关键词：ASIP；ThinkPHP；第三方JS库；openrisc；研讨类型：运用研讨Subject：Research for Integrated

6、 Development Environment of ASIP based on Web Specialty：Computer Application TechnologyName：Instructor：ABSTRACTSpecific instruction set processor (ASIP, application Specific instruction processor) design of embedded systems over the years a hot research incorporates many advanced microprocessor desi

7、gn methods and techniques, and can shorten the embedded microprocessor at the same time meet the functional development time. The current the ASIP design research progress such as ASIP design method are many, from theoretical research to practical system design methods, design of ASIP design and dev

8、elopment platform for generic try. Such as the ASIP system design based on Petri nets, UML / XML-based the ASIP system-level design, integrated development environment based on the the GEF framework of ASIP, and through the example of these methods, the validity and accuracy of the attempt.that thes

9、is, a detailed discussion of some of ASIP design methodology as well as the latest research developments, and its concrete realization of the the ASIP system-level design methods appropriate improvements proposed design method based on the integrated design environment of the of the Web ThinkPHP fra

10、mework , web application as integrated development design environment, facilitate the development of the traditional applications aside, through mobile devices easily log online design and open source systems. The mining ThinkPHP as a frame structure, the use of third-party JS library function main

11、interface; database, storage hardware logic module I / O, IP core and chip data set in the open source database end, the use of third-party JS library database binding and CURD operation the edit bus hardware module object properties, including the module I / O, and chip PIN editing; using third-par

12、ty JS library performance modules and bus connections, including the integrated nature of space and time state of the state machine module performance characteristics. Explain in detail the open source hardware function of the underlying operating system and network IE, simply described the ADL mode

13、l transformation, code mapping, ADL and EDA interface executable process. Through open source openrisc development board transplant ubantu system, Ethernet functionality, layout of the web application environment to test the effectiveness of the design of the system.Key words：ASIP ThinkPHP MiniUI Op

14、enRisc Thesis： Applied Research目录PAGE ITOC o - h u HYPERLINK l _Toc 绪论 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc . 选题背景 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc . ASIP研讨意义 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc .国内外研讨现状及开展趋势 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc . 研讨目的及主要研讨内容 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc . 论文组织 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _

15、Toc 设计方法研讨 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc .嵌入式系统设计方法学 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc . ASIP设计方法学 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc . 传统的ASIP设计方法 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc . ASIP行为级设计方法 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc . ASIP系统级设计方法 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc . 基于Web的ASIP系统级设计方法 PAGEREF _Toc HYPERLINK

16、l _Toc . 本章小结 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc 系统方案分析与设计 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc . web访问功能实现的系统分析 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc . 需求分析 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc . 技术可行性分析 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc . 以太网硬件方案 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc . 以太网MAC控制器 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc . 本章小节 PAG

17、EREF _Toc HYPERLINK l _Toc 开发环境 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc . ThinkPHP框架 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc . 第三方控件 MiniUI PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc . 本章小结 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc 系统设计关键技术 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc . 第三方JS库 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc . ASIP建模 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _

18、Toc . ASIP的UML建模 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc . ASIP的 模型存储 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc . HDL底层描画 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc . 模拟仿真 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc . BSP网络驱动及硬件实现 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc . 以太网MII 接口 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc . 以太网控制器内部构造 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc . 嵌

19、入式linux引见 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc . liunx 配置和启动 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc . 集成以太网控制器 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc . MVC设计方式 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc . 本章小结 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc ASIP集成设计环境的软件实现 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc . 界面功能实现 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc . ASIP的UML模型实

20、现 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc . ASIP模型存储的实现 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc . 模型数据加载 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc . ASIP ADL模型映射的实现 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc . 框架及功能集成 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc . 本章小结 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc 结论 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc . 本文任务总结 PAGEREF _Toc HYPER

21、LINK l _Toc . 未来展望 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc 致 谢 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc 参考文献 PAGEREF _Toc HYPERLINK l _Toc 附录 PAGEREF _Toc 绪论PAGE 63 绪论. 选题背景 嵌入式系统Embedded system，是一种“完全嵌入受控器件内部，为特定运用而设计的公用计算机系统，嵌入式系统是以运用为中心，以计算机技术为根底，软硬件可裁剪，顺应运用系统对功能、可靠性、本钱、体积、功耗等严厉要求的公用计算机系统。ASIP，Application Specific In

22、struction Set Processor公用指令集处置器是一种新型的具有处置器构造的芯片，它为某个或某一类型运用而专门设计。经过权衡速度、功耗、本钱、灵敏性等多个方面的设计约束，设计者可以定制ASIP到达最好的平衡点，从而顺应嵌入式系统的需求。 嵌入式系统通常可以分为硬件和软件两大部分，其中硬件部分以嵌入式处置器为中心，配置存储器、I/O设备、通讯模块等必要的外围硬件；软件部分包括设备驱动、操作系统和运用程序等。随着开发对象复杂度的提高，系统的设计须由一个团队来分工协作完成，开发方式为软硬件协同设计方式，运用C/C+ 、ADL等高级程序文语。随着嵌入式运用的飞速开展，作为软硬件高度结合的

23、嵌入式系统硬件环境之间差别逐渐增大。当前以交叉开发方式为主，并过多的依赖于硬件平台和本地开发工具，再加上软件的开发与硬件环境的构造的影响，导致定位存在错误，不能及时完成软件功能调试和性能测试，软件质量低、开发进度慢，嵌入式系统的开发效率在很大程度上遭到开发工具的集成度和可用性的影响，促使了嵌入式系统开发工具的市场需求。同时，立足于云计算的设计思绪，方便开发者在阅读器端便可以轻松开发、调试和部署网络运用程这种思想也在兴起。. ASIP研讨意义随着嵌入式技术的开展以及芯片制造工艺技术的提高，在单个芯片上可以集成越来越多的晶体管，片上系统SoCSystem-on-Chip设计成为芯片设计的一个重要研

24、讨领域。在整个SoC设计中，公用指令集处置器ASIPApplication Specific Instruction Set Processor那么是一个重要模块，它是一种新型的具有处置器构造的芯片，具有可订制特性，它为某个或某一类型运用而专门设计，可以更高效的处理嵌入式系统设计中的实践问题。如图.，ASIP能在SoC系统中作为控制核或某些功能模块。近年来，ASIP已浸透到计算机运用的更广泛的领域，许多公司都推出了ASIP处置器产品，这些产品的特点都是在高可配置的处置器核根底上，能针对特定运用进展优化，同时提供完备的开发工具的支持，如可重定向编译器、功能单元自动产生器等加速开发过程。设计者根据

25、系统设计的速度、功耗、本钱、灵敏性等多个方面的设计约束，可以定制ASIP到达最好的平衡点，从而顺应嵌入式系统的需求，也正是由于本身设计采用专门定制的方法，使其具有多方面权衡和可调整才干，与公用集成电路ASIC和通用途置器GPP相比，ASIP提供了ASIC所无法具有的灵敏性和比GPP更好的性价比。ASIP处置器的最主要的优点是面向某一个详细的运用，可以实现最优的系统平衡性能、功耗、本钱等，灵敏性主要表达在根据运用特征，可以对基准的处置器进展适当的定制，去除某些无关的处置逻辑，并添加能有明显提高运用性能的特殊功能单元SFU，最大限制的利用有限的硬件资源。ASIP的这些优点使其具有良好的开展前景，被

26、广泛运用于嵌入式系统中，它很好地处理了通用途置器GPP在嵌入式系统中性能不高和功耗过大的问题，以及ASIC灵敏性差，开发难度高的缺陷。随着嵌入式系统运用领域的不断扩展，ASIP的这一技术特点使得其越来越遭到嵌入式系统设计人员的青睐，也成为了目前学术界的研讨热点。但设计人员在系统定制ASIP处置器时往往遭到芯片面积、上市时间TTM和功耗等非功能性的约束，他们必需求找到一款适宜的处置器体系构造，所以在设计的初期要针对特定运用进展设计空间搜索,DSE，利用ADL对目的构造进展描画并用硬件描画言语HDL来进展硬件实现。传统设计方法中，以上任务需求手工完成，而且直接运用HDL言语来进展硬件设计相当困难，

27、导致设计周期漫长。这里，作者讨论了一种基于ADL体系构造描画言语的系统级设计方法，对处置器指令集和微构架在系统级进展建模，并在此根底上研讨系统级的综合，由ADL描画经过相应机制映射成RTL级的HDL描画，加快处置器的设计速度。ASIP介于GPP通用途置器和ASIC公用集成电路之间，处理了通用途置器在嵌入式系统中性能不高和功耗过大的问题，以及ASIC灵敏性差，开发难度高的缺陷。随着嵌入式系统运用领域的不断扩展，ASIP的这一技术特点使得其越来越遭到嵌入式系统设计人员的青睐，在目前也成为了学术界的研讨热点。由于ASIP结合了通用途置器GPP和公用集成电路ASIC的优点而遭到了越来越多的研讨设计人员

28、及芯片厂商的关注。但目前还短少通用性强和易掌握运用的ASIP设计开发平台，因此，本文提出的基于Web的ASIP系统级设计方法，是实现ASIP设计开发平台的一种新的尝试。.国内外研讨现状及开展趋势随着对ASIP研讨的逐渐深化与运用的推行，ASIP系统设计方法也阅历了相应的变化，从传统的设计方法、到基于IP模块的系统设计，再到基于软硬件协同的设计以及基于平台的设计方法。从大的方面来说，ASIP处置器设计主要需求处理两个关键问题，一是如何面向详细的运用生成最优的系统体系构造，二是为定制的ASIP系统构造快速生成目的工具链，并且充分验证工具链的正确性。在运用需求迅速开展的趋势下，对产品上市时间的要求越

29、来越高，传统的设计方法在系统规范阶段、硬件/软件设计阶段和整合测试阶段暴显露了软硬件的开发过程割裂、设计自动化层次低、周期长、缺乏对设计重用的支持等问题；设计重用是基于IP模块设计的最大优势，但随着IP模块的越来越多，也带来了IP模块功能、接口、电气特性等复杂、难于了解等缺陷；软硬件协同的设计方法那么存在一个软硬件划分的传统难题；基于平台的设计方法，目前只提出了一种实际上的概念框架，并没有完好的设计环境和支撑工具的支持，且难于建立相对稳定又有充分灵敏性的设计框架。在嵌入式运用领域，运用的需求多种多样，并且变化频繁。运用即使做一次小规模的改动，ASIP处置器的设计流程也需求重新进展，其中很大一部

30、分的任务需求系统设计人员手工完成，大大添加了系统开发时间。在ASIP处置器设计上，如何快速有效的提供面向运用领域的系统处理方案是亟待处理的问题，也是几年来学术界研讨的热点和难点问题。此外，目前的ASIP设计方法缺乏对详细运用领域计算特征的系统分析，另一方面，针对ASIP系统设计的相关研讨任务多对某个特定的问题展开，虽然也存在一些设计环境，但总体而言没有从整体系统的层面提供易用、快速和可评价的设计方法和环境。目前，曾经有团队在研讨ASIP设计软件IDE,作为ASIP嵌入公用指令集式处置器的根本软件开发工具。设计目的是一切软件开发编辑义务都能在ASIP IDE下完成，编译和调试程序在底层可综合Sy

31、stemC的开发平台实现系统级综合，完成ADL描画到RTL级HDL描画的自动转换。. 研讨目的及主要研讨内容 本文在全面系统的分析了嵌入式系统设计和ASIP设计方法学的根底之上，提出了基于Web的系统级的设计方法，经过第三方JS库平台下的图形化编辑框架MiniUI和基于第三方框架对ASIP中的一些功能部件进展建模，由此生成元模型。再经过XML来存储模型的数据表格，经过修正模型属性和XML参数可配置相应的部件模型和体系构造的设计，到达ASIP设计中要根据详细需求定制的目的。给出新的设计思想,设计基于嵌入式和挪动设备访问的开源ASIP设计，发扬开源设计的优势。本文的主要义务集中在采用功能主界面的实

32、现、对象图形，网络IE BSP网络驱动技术实现IE访问、ASIP的UML建模，实现基于web的ASIP集成设计环境。最后，再以OpenRisc可裁剪的中心和wishbone总线及各种模块集成平台来验证他们的设计，并经过openrisc的以太网接口来实现对openrisc的访问。. 论文组织本论文共分六章，各章的组织如下:第一章：绪论，首先引见了该课题研讨背景，包括ASIP在嵌入式领域中运用的意义和和当前情势。主要讲了ASIP集成设计环境的情势，然后讲述了本文的创新设计和研讨目的。第二章：讲解了ASIP设计方法，对嵌入式系统设计方法学进展简单全面的引见，重点论述基于web的ASIP设计方法。第三

33、章：对基于web的ASIP设计方法进展了需求分析和系统分析第四章：引见了基于web的ASIP集成开发环境的开发工具。第五章：讲述了系统的设计的几个关键技术的研讨，包括ASIP建模、BSP网络驱动等简述了基于web的ASIP集成设计环境的实现过程。 设计方法研讨 设计方法研讨设计方法学是研讨产品设计规律、设计程序及设计中思想和任务方法的一门综合性学科。设计方法学以系统工程的观念分析设计的战略进程和设计方法、手段的战术问题。在总结设计规律、启发发明性的根底上促进研讨现代设计实际、科学方法、先进手段和工具在设计中的综合运用。设计方法学是研讨产品设计规律、设计程序、设计中思想和方法的一门综合性学科。设

34、计方法学的关键是针对设计条件的约束，寻觅最正确的处理方案。鼓励创新认识和协同思想，便于处置想象，达成最正确方案。其中最关键的考量是迎合用户需求和想象。而且设计方法学中也运用一些根本的研讨方法，例如分析和测试。设计方法学的开展道路：可行性设计最优化设计系统设计。本节将论述一些传统的设计方法，本文为那么提出基于Web的ASIP系统级设计方法。.嵌入式系统设计方法学目前，实现嵌入式系统的硬件方法主要有：定制逻辑ASIC、现场可编程门阵列FPGA和嵌入式微处置器三种。在实践系统实施中，绝大多数系统是采用嵌入式微处置器方式，如单片机、单板机或嵌入式微处置器芯片等。这是由于用微处置器实现嵌入式系统是一种非

35、常有效的方法，它使得在不同价位上设计不同特性的产品系列成为能够，并且可以扩展新特性以满足飞速开展变化的市场需求。嵌入式系统设计方法的演化总的来说是由运用需求牵引和IT 技术推进。如微电子技术和半导体技术不断创新和开展，大规模集成电路集成度和工艺程度不断提高，计算机硬件平台性能也随之大幅提高，使很多复杂算法和操作简单的界面得以实现；高性能EDA综合开发工具不断智能化，给极其复杂嵌入式系统的设计提供了布线、编译、模拟、综合和验证等一体化便于学习和运用集成开发环境； HDL的开展可以对各种复杂的电子系统硬件建立模型，其描画才干和笼统才干相当强，给硬件电路特别是定制大规模集成电路设计带来了艰苦变革；软

36、件技术提高，特别是嵌入式实时操作系统EOS(Embedded Operation System推出，为开发复杂嵌入式系统运用软件提供了底层支持和高效率开发平台，构成了嵌入式系统的根本构造。面向对象的嵌入式系统建模同任何软件密集型系统建模一样，从系统中的类建模开场。为了解类的构造，首先对系统任务过程作一个总体陈说。无论是采用问题空间词汇笼统方法还是采用用例use case驱动建模方法，目的都是找到系统以类或对象作为构造块的类图。假设采用用例驱动的系统分析方法，该内容也可以用用例视图加以模型规格阐明，然后使其作为系统白盒测试根据。由于运用用例视图做的规格阐明篇幅比较大。当系统的分析与设计采用面向对

37、象方法时，并不意味着所运用的编程言语也一定是面向对象的。现实上，这种分析设计方法的详细实现可以运用任何编程言语如汇编言语或C言语；但是，在程序设计上要尽能够地运用面向对象的思想，如表达程序构造方面的封装性、音讯传送等。这种才会使程序构造明晰，便于应付随着需求变化而产生的不断更新和系统维护。目前嵌入式系统设计方法学有：基于IP复用的设计方法学：把经过验证的IC电路以模块即IP核以模块方式参与系统设计中。IP模块分为软核Soft-Core、固核Firm-Core和硬核Hard-Core。其中，软核以HDL的方式提交,其性能经过时序模拟进展验证。由于软核不依赖于任何实现工艺或实现技术,具有很大的灵敏

38、性。运用者可以方便地将其映射到本人所运用的工艺上去,可复用性很高。软核的另外一个重要的优点是运用者拥有全部源代码。运用者可以经过修正源代码,方便地生成同样功能且自有版权的新软核,从而防止向原有软核作者支付版税。同时聪明的软核运用者还可以经过添加本人的知识和阅历,产生出远比原始软核广泛得多的新的软核。硬核以IC幅员的方式提交,并经过实践工艺流片验证。显然,硬核强列地依赖于某一个特定的实现工艺,而且在详细的物理尺寸,物理形状及性能上具不可更改性。硬核曾经过验证并具有最优的面积代价和性能的设计,运用者不需思索与上相关的优化问题。忧的是硬核与工艺的强相关性迫使运用也只能运用核工艺完成电路HYPERLI

39、NK hqew/tech/fl/.html其它部分的设计,而且要在规划布线遵守留意固核的物理限制。显然,固核的特点决议了运用者进展电路设计时的灵敏性很小,希望经过获得固核以生成其它固核的能够根本上没有。即使有,遭到加工工艺、经费和知识产权等方面的限制,也会失去意义于软核和硬核之间的固核以电路网表的方式提交并通常采用硬件进展验证。硬件验证的方式有很多种,比如可以采用可编程器件如FPGA,EPLD进展验证,采用硬件HYPERLINK hqew/tech/detail/仿真器.html仿真器进展验证等。固核往往对应于某一个特定的实现工艺,在该实现工艺的条件下固核具有最优的面积和性能特性。对于运用者来

40、说不需求对固核的功能给于过多地关注,可以减少许多相关的设计任务,同时由于固核的时序特性是经过严厉检验的,设计者只需保证在规划布线过程中电路关键途径的分布参数不会引起时序混乱就可以保证芯片的设计胜利。软硬件协同的设计方法学：面向SoC的软硬件协同设计实际应该是从一个给定的系统义务描画着手,经过有效地分析系统义务和所需的资源,采用一系列变换方法并遵照特定的准那么自动生成符合系统功能要求的,符合实现代价约束的硬件和软件架构。EDA工具必需提供可以设计和验证这样的软硬件系统的开发工具，软硬件协同设计普通包括三个阶段，即协同规范阶段，协同综合阶段，协同模拟与评价阶段。基于平台的设计方法学：基于HYPER

41、LINK ednchina/SEARCH/ART/?.HTM平台的方法可提供一种完选集成的通用架构，设计师可以利用这些共同特点，简单、快速地开发出SoC。而且，经过采用事先设计和特性确定的组件而不是定制设计的方法，有利于加速开发团队的设计流程，减少逐渐添加的上市时间压力。把它们运用于多个SoC工程，反复运用现有的知识产权(IP)模块有利于减少开发本钱。基于平台的设计过程主要包括模块生成、IP模块重用、芯片集成和软件开发等部分。将功能和实现分开，强调功能与构造的分享，平台的开发可以独立的进展，设计平台可以分成自行设计平台、可定制平台、运用特定的平台和可配置平台。到目前为止，只是提出了实际上的概念

42、框架，并没有完好的设计环境和支持工具。基于平台的方法有利于SoC设计师满足日益添加的复杂性和市场细分的要求。凭仗基于平台的架构，设计师只需添加或改换一些IP组件，就能迅速开发出派消费品。此外，预先集成的架构有利于减少显著添加开发团队难度和导致工程失败风险的验证不确定性。最后，经过在设计内选择第三方的模块，平台方法有利于设计团队将本人的资源集中于其中心竞争力上。. ASIP设计方法学. 传统的ASIP设计方法ASIP是由嵌入式系统的开展而出现的，起初它的设计方法主要也是嵌入式系统设计中的软硬件协同设计方法。软硬件协同设计是指对系统中的软件部分和硬件部分运用一致的描画和集成开发工具进展开发,在设计

43、完之后可对整个系统的进展设计的验证，而且还能跨越软硬件界面进展系统设计中的一些优化，便于设计最正确的系统。传统的嵌入式系统设计都是要先将嵌入式系统设方案分为相对独立的软件设计和硬件设计，即所谓的软硬件分开设计，这样的设计不仅在设计时软硬件设计的运用技术多而复杂，而且系统的设计差别较大，在时间上也会不同步，会选硬件设计滞后或软件设计带后的情况。如今的一些综合技术可以将硬件和软件同等对待，在设计上和更高的笼统层次上它们之间没有什么区别，如VLSI,ASIC,PLD等硬件可以VHDL或SystemC实现。而且当今嵌入式系统设计的开展趋势是软硬件相互交融、浸透：硬件设计的软件化，如VHDL, Veri

44、log等；软件实现的硬件化，如各种实现特定运用算法的ASIC。在给定功能的硬件和软件选择只是在多种设计目的上进展折衷，如性能，功耗，大小，价钱，灵敏性等，至于用硬件实现，还是用软件实现没有太大差别。这些开展都对嵌入式系统设计产生一些影响，虽然可以在设计时添加灵敏性，但同时也给设计添加了风险。如今，软硬件协同设计的开发工具曾经相当丰富，现总结如下：()硬件设计EDA工具：系统级设计工具cadence的SPW,System View;()模拟电路系统仿真工具:Pspice,EWB;()PCB设计工具:Protel,PADS的Power PCB&Tool kit,Mentor的Expedition&

45、Tool Kit()可编程逻辑器件设计工具：Mentor FPGA Advantage&modelSim, Xilinx Foundation ISE&Tool Kit,各种综合和仿真第三方工具。软硬件协同设计就是在进入设计阶段之初首先对软硬件进展划分，划分哪些功能由软件来实现和哪些功能用硬件实现之后，软件设计和硬件设计可以同时进展，其中验证要贯穿软硬件设计的整个过程；软硬件分开设计的开发道路，会导致代价昂贵的纠错本钱和开发进度的下降。在软硬件协同设计中所用到的一些关键技术，如可编程逻辑综合和功能模型描画的提高，使软硬件协同设计变得越来越简单。当前，软硬件协同设计缺乏规范化的设计方法和验证评价

46、方法，可经过扩展已有的硬件/软件言语开发工具和扩展方式化验证技术并运用到软硬件领域，如基于FPGA的嵌入式系统设计SOPC设计来处理。软硬件协同设计就是在进入设计阶段之初首先对软硬件进展划分，划分哪些功能由软件来实现和哪些功能用硬件实现之后，软件设计和硬件设计可以同时进展，其中验证要贯穿软硬件设计的整个过程；软硬件分开设计的开发道路，会导致代价昂贵的纠错本钱和开发进度的下降。在软硬件协同设计中所用到的一些关键技术，如可编程逻辑综合和功能模型描画的提高，使软硬件协同设计变得越来越简单。当前，软硬件协同设计缺乏规范化的设计方法和验证评价方法，可经过扩展已有的硬件/软件言语开发工具和扩展方式化验证技

47、术并运用到软硬件领域，如基于FPGA的嵌入式系统设计SOPC设计来处理。. ASIP行为级设计方法ASIP行为级设计方法的根底是行为级体系构造描画言语Architecture Description Language, ADL，用于描画候选处置器指令集体系构造,。行为级设计首先为备选体系构造生成指令集模拟器，之后在模拟器上模拟执行要在ASIP上运转的运用程序，经过分析(profile)得到所执行的运用程序特征，以及处置器参数信息对指令集体系构造的进展优化，然后对优化后的指令集反复执行、分析和优化，不断到设计出满足运用约束条件的指令集。为了描画ASIP的行为级设计中需求的一切信息，行为级ADL在

48、设计时，要能准确、完好和方便完成。对指令集进展行为级描画，行为级ADL需求定义有关指令集体系构造的指令的功能、格式、编码和一些必要的硬件信息如cache,。在基于ADL的ASIP设计流程中，体系构造描画言语处于中心位置。ASIP的开发特点对ADL提出了两个方面的要求：一是ADL必需可以描画各种体系构造特性，从而方便用户定制指令和进展体系构造空间搜索；二是ADL要对体系构造的描画应尽量简约，缩短开发时间。而这两种要求往往以是相互矛盾，所以要折中处置。目前关于ADL的研讨很多，如nML和ISDL是指令集描画言语(Is ADL)； LISA和Expression是通用ADL的代表，能同时描画了指令集

49、和微体系构造级信息；TIE不能描画一个完好的处置器，只能给根底处置器添加新指令。但TIE可以快速地开发ASIP，且相关的开发工具曾经相当成熟。这些ADL中最胜利就是LISA和TIE，它们都被实现了商业化，其中TIE曾经获得了较大胜利。. ASIP系统级设计方法目前，在嵌入式系统设计革新当中，系统级设计方法正是充溢希望的一个，在面临数百万门级系统设计中，原有的存放器传输级设计方法曾经捉襟见肘，提高笼统层次，提出系统级设计新方法已成为处理问题复杂性的必然手段。ASIP系统级的设计是从高笼统级到低笼统级的逐层实现的过程，每层都会涉及到描画、验证和转换(综合)，系统级比RTL(存放器转送级)级更高的笼

50、统层次，包含了硬件和软件等的实现，系统级层的主要对象是ASIC、微处置器、存储器和可编程逻辑等，因此系统级设计方法是与系统级相关的各种描画、验证和综合技术的总称。系统级设计的主要义务包括：、系统级描画：与软硬件协同设计中的软硬件一致描画一样，但是在与实现无关的笼统层次上描画整个系统的行为，分析和验证系统。、系统级综合：不仅关注软硬件的划分问题，而且把系统体系构造和软硬件的划分问题放在了同等的位置上思索，并发进展，相互影响，反复迭代和循环。目前普通采用的系统级综合方法是把运用系统功能的系统实现和行为描画的不同体系构造描画分别，使得一样的系统功能在体系构造不同的情况下也能实现，经过综合生成与相、系

51、统级验证:系统级验证面临设计空间搜索优化的义务，因此对验证的效率要求比较高。目前验证的方法主要方式化验证方法和模拟验证。在系统级设计方法学中，系统描画占据主要位置，选择的系统描画言语决议着详细的综合和验证技术。因此，要选择一种适宜的ADL来完成对ASIP的设计至关重要。. 基于Web的ASIP系统级设计方法基于Web的ASIP集成开发环境是一个跨平台的集成开发环境，它立足于云计算的设计思绪，方便开发者在阅读器端便可以轻松开发、调试和部署网络运用程序。本身作为一款APP程序，基于Web的ASIP集成开发环境级融入了分享机制，开发者可以有选择的上传工程代码，运用云技术来协同同事完成工程任务。基于W

52、eb的ASIP系统级主要支持一些嵌入式系统开发言语包括UML、HDL、ADL等，数据库支持MySQL Server。基于Web的ASIP集成开发环境的目的就是要把IDE平台搬到Web上来。和之前的IDE码库相比，基于Web的ASIP集成开发环境为Web运用提供了一个基于阅读器的开发工具，它的客户端和一切工具都是用经过IE实现访问的。它可以在阅读器标签页里运转的IDE，也能共享。可以在新标签页里翻开文件。基于Web的ASIP集成开发环境的效力器端的方案是基于Linux实现的，采用PHP搭建Web效力。客户端UI跟效力器之间的通讯都基于Web实现。在基于Web的ASIP集成开发环境中，UML(一致

53、建模言语)都可以非常直观地展现出系统设计中的各个环节的问题和细节。软硬件设计师们只需能看懂UML符号就可以轻松地交流，还可以共同设计一个系统。同时，经过web访问的开发方式，第一能提供开源ASIP系统的，设计师可以不借助本地的开发工具，方便的访问开源的ASIP系统进展设计。系统级设计方法的中心是系统级描画言语。传统的设计描画言语如HDL等，面向低笼统级，不适于算法级和行为级描画，面向对象技术适用于行为级以上更高的笼统层次和IP重用，用面向对象的方法分析、设计嵌入式系统会是今后开展的方向。UML是一种设计言语，不是设计方法，它可以独立于任何一种开发过程，但却可以支持其过程。同其他建模言语相比，U

54、ML用于嵌入式系统设计的主要优势有，UML静态构造和动态行为等方面的描画进展了了一致；UML可以从逻辑视图或物理视图不同的视角来构建模型，用于了解和规划系统的不同设计阶段；UML具有良好的扩展机制，运用扩展的UML言语可以为一些特定运用领域进展建模。在ASIP系统设计方法中，可用UML为ASIP系统的行为、时间和构造等特征建模。运用UML中的用例图、对象图、类图及形状图对于系统级硬件建模已足够。虽随着通用途置器技术的开展，目前通用途置器曾经具有成熟的指令集构造，不同处置器的差别主要在于微体系构造层和硬件实现。ASIP设计的要根据设计需求选择适宜的指令集构造，具有很大的灵敏性。而XML具有良好的

55、扩展性，采用XML能很好的描画ASIP的微体系构造，满足各方面的功能设计需求。对设计中的指令、微体系构造的部件和互连构造进展定义和描画。UML可用于嵌入式系统的设计，而且可用于嵌入式系统中的ASIP硬件设计，即ASIP中硬部件的建模。本文主要论述的是是用UML类图来描画ASIP硬部件的建模，这是与其它UML的建模运用的不一样的地方。其它ASIP的建模如形状图，部署图在以后的研讨中再实现，它们可以从不同的视角来为ASIP进展建模。如部署图，用例图等，以不同的视角来描画ASIP的设计。UML模型序列化成XML：由于XML的语法特性，可采用XML来描画ASIP的体系构造和ASIP的UML模型的存储。

56、在ASIP的UML类图建立之后，可采用XML来存储模型数据。在基于UML/XML的ASIP系统级设计方法中在运用XML上只是运用了XML的语法规那么，所做的就是本人定制XML的语法标志，用于存储ASIP的数据模型。其实现主要是围绕模型驱动框架MDA，研讨ASIP系统的平台无关模型PIM-UML模型和平台相关模型PSM-XML模型，从而有效分别系统功能和实现描画。采用UML可为ASIP系统级设计建立模型，建立的模型可以被UML工具转化成指定的程序文语代码如HDL(Hardware Description Language)代码。UML作为一种模型言语，它使开发人员专注于建立产品的模型和构造，而不

57、是选用什么程序文语和算法实现。UML可作为ASIP系统设计的建模方法及设计方案的表述方式,以XML作为一种与平台无关的信息封装方式。两者共同构建ASIP数据模型DM(Data Modeling of ASIP)，以一致ASIP数据构造。. 本章小结本章主要是系统地简述的嵌入式系统设计方法学和ASIP的设计方法，在这些设计方法学的根底上，提出来了基于Web的ASIP系统设计方法。嵌入式系统的设计方法经过了本地开发工具的电路级、逻辑门级、存放器级和系统级设计的开展过程。本文提出的基于Web的ASIP的设计方法也一种开发性的系统级的设计方法。系统级设计的过程是经过web的访问，从较高的笼统层次上由行

58、为描画，逐渐转向构造描画，最后到物理实现的过程。在系统的设计过程 ，其主要义务可分为系统级描画、系统级综合和系统分析、验证。 系统方案分析与设计 系统方案分析与设计. web访问功能实现的系统分析. 需求分析基于web的ASIP集成开发环境功能需求如下：提供工程管理、源代码编辑器、编译器、调试器、软件组件等主要功能。 工程管理功能提供工程管理义务，加快嵌入式运用程序的开发进度； 源代码编辑器是一个成熟的全功能源文件编辑器，具备文件管理、搜索等功能。编译器是C/C+编译器，提供易用的按钮式流程，允许开发人员手工设置高级编译选项。调试器要求调试信息查看，运用户可以访问开发对象的变量、存放器、存储器

59、、断点以及表达式赋值函数。软件组件使开发者经过软件组件来快速定制系统，软件组件主要包括硬件笼统层运转库，可对库文件进展编辑。、该开发环境是基于web的用来编写代码和系统设计的框架，支持即时部署、在线编辑等功能。、该开发环境是在带网络功能的基于ASIP的目的板的嵌入式操作系统上部署。. 技术可行性分析该集成开发环境可以在Linux操作系统下Apache+PHP+phpMyadminb+MySQL.来实现，即部署了web效力的嵌入式操作系统。这套开发软件及环境都是免费且可从网上下载，不需求任何费用。要完成基于ASIP集成开发环境的web访问，必需可以配置嵌入式操作系统的PHP程序。同时，硬件层面还

60、需求可以移植linux到基于ASIP软核的带以太网接口及的目的板。他们可以采用开源Openrisc软核来验证设计，所以可以设计开发带以太网的FPGA小系统板来实现底层硬件支持，移植Linux操作系统并搭建Apache+PHP+phpMyadminb+MySQL.来部署ASIP集成开发环境这个基于web的IDE效力。该集成开发环境可经过第三方JS空间来设计功能界面、存储访问等功能，经过可执行规约实现PHP和EDA之间的接口。. 以太网硬件方案他们参考以往的openrisc硬件平台设计了FPGA目的板，以满足验证ASIP设计的OPpenrisc处置器SoC设计的要求。主板支持最常见接口，支持简单地