Co-Synthesis of Hardware and Software for Digital Embedded Systems

ترکیب سخت‌افزار و نرم‌افزار برای سیستم‌های تعبیه‌شده دیجیتال، با پیش‌گفتاری نوشته شده توسط جیوانی دی میشلی، تکنیک‌هایی را ارائه می‌کند که در ساختن سیستم‌های تعبیه‌شده پیچیده مفید هستند. این تکنیک ها یک مزیت رقابتی را نسبت به پیاده سازی های صرفا سخت افزاری یا نرم افزاری سیستم های تعبیه شده با محدودیت زمان ارائه می دهند.
پیشرفت‌های اخیر در سنتز در سطح تراشه، سنتز مدارهای خاص برنامه را تحت محدودیت‌های زمان‌بندی دقیق ممکن کرده است. این کار با فرمول‌بندی مسئله سنتز سیستم با استفاده از اجزای خاص برنامه و همچنین قابل برنامه‌ریزی مجدد، مانند پردازنده‌های خارج از قفسه، وضعیت هنر را ارتقا می‌دهد. از محدودیت‌های زمان‌بندی برای تعیین اینکه چه بخشی از عملکرد سیستم باید به سخت‌افزار اختصاصی برنامه اختصاص داده شود، استفاده می‌شود، در حالی که بقیه به نرم‌افزاری که روی پردازنده اجرا می‌شود، واگذار می‌شود. این ترکیب سخت‌افزار و نرم‌افزار از مشخصات رفتاری امکان تحقق سیستم‌های تعبیه‌شده در زمان واقعی را با استفاده از قطعات خارج از قفسه و مقدار نسبتاً کمی از مدارهای خاص برنامه‌ای که می‌توانند به VLSI نیمه سفارشی مانند گیت نگاشت شوند، ممکن می‌سازد. آرایه ها توانایی انجام تجزیه و تحلیل دقیق عملکرد زمان‌بندی، فرصت بهبود تعریف سیستم را با ایجاد فتوتایپ‌های بهتر فراهم می‌کند.
تلفیق مشترک سخت‌افزار و نرم‌افزار برای سیستم‌های تعبیه‌شده دیجیتال مورد علاقه محققان و توسعه‌دهندگان CAD است که می‌خواهند به حوزه در حال توسعه طراحی مشترک سخت‌افزار/نرم‌افزار و همچنین به طراحان سیستم های دیجیتال که به قدرت و محدودیت های فعلی تکنیک های CAD و تکامل احتمالی آنها علاقه مند هستند.

Co-Synthesis of Hardware and Software for Digital Embedded Systems, with a Foreword written by Giovanni De Micheli, presents techniques that are useful in building complex embedded systems. These techniques provide a competitive advantage over purely hardware or software implementations of time-constrained embedded systems.
Recent advances in chip-level synthesis have made it possible to synthesize application-specific circuits under strict timing constraints. This work advances the state of the art by formulating the problem of system synthesis using both application-specific as well as reprogrammable components, such as off-the-shelf processors. Timing constraints are used to determine what part of the system functionality must be delegated to dedicated application-specific hardware while the rest is delegated to software that runs on the processor. This co-synthesis of hardware and software from behavioral specifications makes it possible to realize real-time embedded systems using off-the-shelf parts and a relatively small amount of application-specific circuitry that can be mapped to semi-custom VLSI such as gate arrays. The ability to perform detailed analysis of timing performance provides the opportunity of improving the system definition by creating better phototypes.
Co-Synthesis of Hardware and Software for Digital Embedded Systems is of interest to CAD researchers and developers who want to branch off into the expanding field of hardware/software co-design, as well as to digital system designers who are interested in the present power and limitations of CAD techniques and their likely evolution.