12、系统架构设计：从理论到Simulink实践

系统架构设计：从理论到Simulink实践

1. 系统架构设计概述

系统架构设计主要包括将应用程序划分为多个并行任务，并将这些任务映射到目标架构上，同时把通信映射到可用的硬件资源。其目标有两个：一是对目标应用算法进行功能验证；二是明确应用程序在硬件架构上的分区和映射方式。

1.1 应用程序在架构上的映射

1.1.1 映射过程

MPSoC设计流程通常从架构和应用两个独立的模型开始。应用程序一般被表示为一组多个功能的功能模型，将这些功能分组为任务，以确定应用程序中可以并行执行的部分，这就是分区步骤。若应用程序的初始模型是顺序的，就需要进行并行化处理。

并行化过程决定了计算、数据访问、输入/输出操作和数据如何在不同处理元素之间分布，还确定了应用程序的哪些部分将在软件中实现，哪些部分在硬件中实现。分区后的应用模型将被映射到目标架构上，不同的并行任务可能由不同的处理器执行，任务数量和处理器数量不一定相同。映射是指任务与执行它们的处理元素之间的关联，以及任务间通信使用的缓冲区与架构的硬件通信资源之间的关联。

下面以令牌环应用在1AX架构上的映射为例：
- 分区 ：将令牌环应用的功能分组为三个任务，每个任务对应一个令牌节点。
- 映射 ：前两个任务（T1和T2）映射到ARM7处理器，第三个任务T3映射到XTENSA处理器。
- 通信缓冲区分配 ：T1和T2之间的数据交换使用的通信缓冲区映射到ARM子系统的本地内存SRAM；T1与T3、T2与T3之间的通信缓冲区映射到全局内存。