Platform Based Design at the Electronic System Level pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Burton, Mark (EDT)/ Morawiec, Adam (EDT)

出品人:

页数:100

译者:

出版时间:

价格:1592.24元

装帧:HRD

isbn号码:9781402051371

丛书系列:

图书标签:

• 电子系统级设计
• 平台化设计
• 系统架构
• 硬件设计
• 软件设计
• 嵌入式系统
• 设计方法学
• EDA
• 可重用性
• 系统级建模

好的，这是一份图书简介，聚焦于电子系统设计方法论中的关键主题，但不涉及您提到的特定书籍内容。 --- 电子系统设计方法论前沿：从架构到实现的全景图 图书简介 在当代电子产业飞速发展的背景下，系统级芯片（SoC）、异构计算平台以及复杂嵌入式系统的设计挑战日益严峻。设计周期缩短、功耗预算收紧、功能集成度飙升，这些都要求设计流程必须超越传统的、孤立的模块级优化，转向一种更具前瞻性、更依赖抽象和模型驱动的系统级方法论。本书旨在全面梳理和深入探讨当前电子系统设计领域中，从高层架构定义到最终硬件/软件集成的关键理论框架、先进技术和实用策略。 第一部分：系统级建模与抽象的基石 本部分深入探讨了电子系统设计初期至关重要的建模阶段。有效的系统级建模是实现设计空间探索（DSE）和早期决策制定的前提。 1. 架构描述语言（ADL）与形式化方法 我们首先考察用于描述复杂系统结构的各类架构描述语言。这些语言不仅仅是图形化工具，更是能够捕获系统结构、行为、通信和资源约束的数学框架。重点分析如何利用这些语言进行一致性检查和形式化验证，确保在高抽象层次下发现并解决设计冲突，避免在后续实现阶段付出高昂的代价。讨论将涵盖状态机模型、数据流图以及面向并发系统的特殊建模技术。 2. 行为建模与性能预测 在硬件实现细节尚未完全确定的情况下，准确地预测系统行为至关重要。本章详述了多种行为建模技术，包括基于事务级建模（TLM）的方法。我们探究如何通过建立不同粒度的抽象模型——从高层的算法级模型到中层的寄存器传输级（RTL）概述——来实现快速的性能和功耗估算。关键在于定义精确的抽象边界，以平衡模型的精度和仿真速度。 3. 跨领域的协同与接口定义 现代电子系统本质上是软硬件的紧密耦合体。本部分强调了在系统定义阶段就必须建立清晰、无歧义的接口规范。这包括处理器与加速器之间的总线协议、内存映射方案以及中断机制的统一描述。深入分析了接口契约（Interface Contracts）在促进模块化设计和并行开发团队工作流中的核心作用。 第二部分：设计空间探索（DSE）与优化策略 系统设计的本质是在一组相互矛盾的约束（性能、面积、功耗、成本）之间寻找最佳平衡点。本部分聚焦于支撑这一决策过程的自动化工具和启发式算法。 4. 多目标优化与约束满足问题（CSP） 系统级DSE是一个典型的多目标优化问题。本书介绍了处理这类问题的数学规划方法，包括加权法、帕累托前沿分析以及效用函数的设计。同时，详细阐述了如何将设计限制（如时序要求、功耗预算）转化为严格的约束条件，并利用约束求解器进行系统配置的自动选择。 5. 硬件/软件划分的决策框架 硬件/软件（HW/SW）划分是系统级设计中最关键的决策之一。本章提供了一个系统化的框架来评估不同任务分配方案的优劣。讨论内容涵盖任务的并行性分析、数据依赖性评估，以及如何量化硬件加速带来的性能增益与设计复杂度的权衡。特别关注对可重构性（Reconfigurability）和面向未来的可扩展性（Scalability）的考量。 6. 异构平台的资源管理 随着CPU、GPU、FPGA和专用加速器（如AI引擎）的日益融合，异构平台的设计和调度成为主流。本书分析了在异构架构上实现高效任务调度的算法，包括基于任务优先级的调度、负载均衡策略以及确保数据一致性的同步机制。研究重点在于如何设计一个健壮的运行时环境（Runtime Environment）来动态管理这些异构资源。 第三部分：验证、验证与签核流程 在系统级，验证的复杂性远超单个模块。本部分阐述了如何构建一个从早期模型到最终签核覆盖全面的、高效的验证环境。 7. 基于模型的验证（MBV）方法 验证工作必须随着抽象层次的提升而同步进行。本书详细介绍了如何利用系统级模型作为验证的基础。这包括使用形式化验证技术来检查系统属性（如死锁、资源竞争），以及构建基于场景的激励生成器，以确保系统行为的鲁棒性。重点讨论了如何将系统模型与具体的硬件描述语言（HDL）模型进行平滑的“升级验证”。 8. 联合仿真与虚拟平台构建 为了在软件开发早期介入，虚拟平台（Virtual Platforms）的构建至关重要。本章深入探讨了如何集成系统级模型、处理器的指令集模拟器（ISS）和外设抽象模型，以创建一个接近真实的虚拟执行环境。分析了联合仿真（Co-simulation）的挑战与最佳实践，特别是在跨越不同仿真域（如系统级、RTL级、软件级）时的同步和数据一致性问题。 9. 可追溯性与设计收敛 在复杂系统中，确保每一个设计决策都可以追溯到最初的需求是成功交付的关键。本部分阐述了如何建立一个贯穿整个设计流程的追溯链条，从高层需求到低层实现代码乃至最终的验证测试用例。探讨了如何利用自动化工具来监控设计收敛状态，识别设计瓶颈，并确保设计迭代过程中的一致性和完整性。 总结与展望 本书的最终目标是为电子系统工程师、架构师和技术管理者提供一个坚实的知识体系，使其能够驾驭当今电子系统设计的复杂性。通过强调模型驱动的设计、系统级抽象的有效运用，以及跨领域工具的集成，本书旨在培养读者构建出更可靠、更高效、更具市场竞争力的下一代电子系统。未来的趋势，如对可持续计算和安全性的关注，也将作为贯穿全文的指导原则。

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