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自從微處理器面世以來就有了嵌入式系統設計。現代嵌入式系統與以往不同的地方在于，極端的運算要求需要使用多個CPU和DSP內核、數十甚至上百個外設和硬件加速模塊，以及多級存儲器結構，并且所有這些都要通過復雜的多級總線和交叉總線相連。同時，嵌入式系統的軟件規模也在呈指數上升。 提高嵌入式設計質量和產能的一個方法，就是采用虛擬系統原型(VSP)。VSP是一種周期、寄存器和時序都十分精確的系統級快速軟件仿真模型。“編輯-編譯-執行-調試”周期的時間與在實際硬件中相當。一旦確定了最優架構，勝人一籌的VSP就能成為系統的可操作規范(黃金版參考設計)。硬件設計成員立即就能開始具體的硬件設計，而軟件開發人員也可以利用VSP連接和開發剩余的系統軟件。 以下是給那些準備采用這種極具建設性的設計方法的工程師所提供的一些建議。 應該 盡早使用VSP量化架構性能。多處理器架構要求重點關注總線和存儲器系統架構。全面測試有助于確定總線架構的瓶頸。如果不解決瓶頸問題，那么可能會引起資源沖突，甚至導致系統癱瘓和進程處于“饑餓”狀態。 測試候選架構性能，并與實際或具有代表性的應用軟件進行對比。這種方法可以避免不確定因素以及與估計方法有關的錯誤，并且更容易構建。 使用VSP來捕捉以可執行規范形式表示的意圖，從而推進實現和驗證。在明確描述系統操作方面，一個全面開發的VSP要比書面規范更加高效。 使用周期精確模型。這種描述會帶來更少的限制：它們可以用于時序重要的高度反應系統，并可以與實現驗證結合使用。 在整個設計過程中對VSP進行維護，當發生以實現為主導的架構調整時，對VSP進行更新和重新發布。VSP可以用于調試在實際系統生成很長時間后發生的系統問題。 將VSP用于軟件開發。具有足夠性能的VSP不僅可以用于早期的設備驅動創建，也能用于中間件和最終應用的開發。提前開發和測試應用軟件可以在實現完成前就發現缺陷，從而節省開發成本。 不應該 在開始軟件開發和系統級測試之前等待硬件開發。與傳統基于硬件原型的設計方法相比，VSP可以幫助用戶提前一年開始軟件的開發。 等待最終應用開發完成后開始應用層性能測試。對具有代表性的應用進行測試總比什么都不做好。 盡可能發掘功能唯一模型的作用。功能唯一的模型不能精確地處理總線時序和處理器運行的異常情況。總線帶寬會影響程序訪問對系統性能有重要影響的指令和數據資源。 繼續更適合實現而不是仿真的建模實踐。把重點放在最重要的方面。例如，考慮用于描述可綜合RTL描述的建模類型。因為其主要目的是綜合，因此不需要用很多復雜冗長的描述來如實地反映周期精確功能。過多的描述反而會降低仿真的速度。 使用由快速功能性模型和慢但精確的模型組成的混合建模方法。當設計要經歷多個工程更改時(會花費相當多時間和資源)，要使多個模型在功能上保持同步。另外，慢但精確的模型缺乏足夠的速度進行關鍵時序的全面測試。兩種模型分開使用的解決方案更簡單也更具建設性。 對不充足的性能感到滿足。速度當然是越快越好，但是同時要注意軟件開發會要求性能達到數十Mips。通常，必須使用數十億的時鐘才能充分開發軟件。 |
