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基于UML/XML的ASIP系统级设计研究

作　者: 廖永为
导　师: 朱勇
学　校: 武汉纺织大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 专用指令集处理器统一建模语言可扩展标记语言硬件描述语言 OpenRisc1200
分类号: TN47
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 17次
引　用: 0次
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内容摘要

专用指令集处理器(ASIP,application specific instruction processor)设计是当今世界SoC设计中的热点,融合了许多先进微处理器设计方法和技术,并可以在满足功能的同时缩短嵌入式微处理的研发时间。目前关于ASIP设计的方法很多且复杂,并且大多都只停留在理论研究论证上,没有一个十分成熟通用的ASIP设计开发平台。因此,提出了一种基于UML/XML(统一建模语言/可扩展标记语言)的系统级设计方法,对其设计方法及具体实现中的关键技术进行详细讨论。采用该方法开发一个ASIP设计开发平台,并通过一个具体的实例来验证该方法正确性和有效性。本论文详细的讨论了嵌入式处理器和ASIP的一些设计方法以及最新的研究发展情况,并针对其具体实现,对ASIP系统级的设计方法进行适当的改进,提出了基于UML/XML的系统级设计方法,给出ASIP设计平台的开发流程。然后,对实现这一开发平台的相关技术进行介绍,结合面向对象和MDA(模型驱动架构),采用UML中的用例图、类图、状态图(顺序图)和组件图对ASIP系统级的硬件建模。采用XML对其体系结构进行描述,并存储其模型的关系和数据结构。采用EMF/GEF建模框架技术来实现对ASIP的UML建模,并研究在其框架内如何使用UML对XML解析器接口的描述以及模型之间的变换和映射机制。使用MDA来实现模型到代码的转换,建立了UML模型到XML,HDL(硬件描述语言)之间的映射表。其中对ASIP的UML建模,XML体系结构描述,模型转换,代码映射是关键。尤其是关系模型的存储和映射是重中之重。最后,以OpenRisc1200为实例来说明和验证此设计方法实现的正确性。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 绪论  8-13
  1.1 选题背景及意义  8-9
  1.2 ASIP 设计研究的现状  9-10
  1.3 课题研究内容  10-12
  1.4 本文的章节安排  12-13
2 设计方法学研究  13-22
  2.1 电子系统设计方法学  13-14
  2.2 嵌入式系统设计方法学  14-16
  2.3 ASIP 设计方法学  16-18
    2.3.1 传统的软硬件协同设计  16-17
    2.3.2 ASIP 行为级设计方法  17
    2.3.3 “描述-搜索-细化”的方法  17-18
    2.3.4 ASIP 系统级设计方法  18
  2.4 基于UML/XML 的ASIP 系统级设计方法  18-21
  2.5 本章小结  21-22
3 设计流程  22-29
  3.1 软硬件协同设计流程  22-23
  3.2 ASIP 设计流程  23-24
  3.3 基于UML/XML 的ASIP 系统级设计流程  24-28
  3.4 本章小结  28-29
4 ASIP 设计平台的开发环境  29-37
  4.1 Eclipse 插件开发  29-31
  4.2 GEF、EMF  31-32
  4.3 GMF  32-34
  4.4 XML、DOM4J  34-35
  4.5 MDA、JET  35-36
  4.6 本章小结  36-37
5 关键技术研究  37-48
  5.1 ASIP 建模  37-43
    5.1.1 ASIP 的UML 建模  37-39
    5.1.2 ASIP XML 模型存储  39-41
    5.1.3 HDL 底层描述  41-43
  5.2 模型层次化  43
  5.3 关系模型  43-45
  5.4 模型映射  45-47
  5.5 本章小结  47-48
6 集成开发环境的实现  48-56
  6.1 ADB 界面实现  48-49
  6.2 ASIP 的UML 模型实现  49-51
  6.3 ASIP 模型存储的实现  51-53
  6.4 ASIP 关系模型的实现  53
  6.5 ASIP 模型映射的实现  53-54
  6.6 本章小结  54-56
7 结论  56-58
  7.1 结果与结论  56-57
  7.2 展望  57-58
致谢  58-59
参考文献  59-62
附录  62

基于UML/XML的ASIP系统级设计研究

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