20、嵌入式系统架构设计：事务精确架构与虚拟原型

嵌入式系统架构设计：事务精确架构与虚拟原型

事务精确架构设计

事务精确架构设计是嵌入式系统设计中的重要环节，它涉及软件和硬件的组织与交互。在这种架构中，软件以最终应用任务代码的形式运行在实时操作系统之上，而硬件则由通过显式网络组件互连的详细子系统构成。

网络性能分析

在网络性能方面，片上网络（NoC）在连接超过 10 个 IP 核的架构中表现出高效性，但在较简单的架构中，其性能与 AMBA 总线相当。不同的 NoC 拓扑结构中，环形拓扑（torus）比网状拓扑（mesh）具有更好的路径多样性，能够减少网络拥塞和路由请求。例如，在将通信缓冲区映射到 DXM 以及使用本地内存的情况下，环形拓扑能展现出良好的性能。

在 IP 核映射方案中，方案 A 在 DMEM1 + DMEM2 + SRAM 缓冲区映射以及其他缓冲区映射中，都比方案 B 表现更优。理想的 IP 核映射方案应使通信 IP 之间仅通过一个中间路由器（跳数为 1）相连，以减少延迟。

与虚拟架构相比，事务精确互连完全实现了总线和 NoC 协议，能提供更准确的特性，但模拟所需时间更长。而且，由于 NoC 的复杂性，在设计过程中，其应用模拟所需时间比总线更长。

技术现状

当前，有许多关于事务精确架构设计和使用抽象硬件平台进行软件本地执行的研究。以下是一些相关的研究成果：
- ChronoSym ：提供快速准确的片上系统（SoC）协同仿真，基于操作系统仿真模型和软件执行延迟注释，可验证任务代码与操作系统的集成。
- 处理器子系统抽象仿真模型 ：从软件