SST-PFB-CLX在*步中得到的功能模塊既可以用硬件也可以用軟件來實現。利用形式化的方法,我們可以采用*的選擇。在軟硬件劃分的過程中,通過各方面的評估,例如:時間復雜度、花費估計等得到一組*的選擇。在得到了*解以后,就是實現各模塊了;但是,這里的實現僅僅只是理論上的,例如:硬件模塊用VHDL描述,軟件模塊用C或C++語言表示。
圖2 SST-PFB-CLX軟硬件協同設計模型
zui后一步就是系統整合了。在這個過程中,將所有的模塊組合到一起,然后驗證這些模塊的組合是否符合系統的形式化說明;如果不符合,就要重新進行軟硬件的劃分。當前的研究熱點之一是對驗證算法的理論研究,利用這些理論算法,*可以將軟硬件的劃分和模塊的驗證發展為自動化的過程。
SST-PFB-CLX由于軟硬件的劃分是基于理論算法的,這在設計中可以盡早的暴露問題,以減少損失。但是這種設計模型也有其局限性(在文中第四部分詳細說明)。
4 兩種模型的分析與比較
4.1 硬件優先設計模型分析 SST-PFB-CLX利用硬件優先這種方法設計的嵌入式系統一直到zui后一步才能驗證系統設計的正確性。因此,在系統開發過程中通過反復修改、反復試驗的方法使產品達到設計要求,這在很大程度上依賴于設計者的經驗;而且設計周期長、費用開支大,產品質量難以保證;這是因為在反復修改過程中,常會在某些方面背離原始設計的要求。因此,為了降低設計的風險,設計人員會選擇采用己經成熟的模塊,而不是自己重新設計;與此同時,這種設計方法還有一個很大的缺點:在硬件部分可用之前是不能實施軟件模塊。由于以上問題,硬件優先設計方法適用于在一些小型和中型復雜度的系統中;在這些系統中,硬件的復雜度不高,而且技術也相對比較成熟;因此通常都會選擇這種方法。 4.2 軟硬件協同設計模型分析
SST-PFB-CLX在軟硬件協同設計模型中,由于軟硬件的劃分是基于理論算法的,這在設計中可以盡早的暴露問題,以減少損失;但是,這種設計模型也有其局限性,具體表現在:
(1) 可有的信息是否足夠。若要采用形式化的方法描述整個系統,并且正確的將系統分解為多個功能模塊的組合體;設計者需要知道整個系統中的功能描述;但是,有些第三方開發的模塊,設計者是無法知道其內部功能實現的;這種情況可能會導致系統劃分過程的不準確。
(2) 軟硬件模塊互相替換的自由度。在這種設計模型中,將系統分為軟硬件模塊后,可認為各個模塊都是能夠互相轉換的:即原先被劃分為用硬件實現的模塊也可以用軟件來實現,反之亦然。從理論上來看這是沒有問題的,但在實際的應用中是不能達到這么靈活的理論高度的
SIEMENS A1-106-180-501 USPP A1106180501
SQUARE D 8839-58EGG4VW NSFP 883958EGG4VW
ITD EMT200-3-R6-1/2 USPP EMT2003R612
FANUC A06B-0651-B205 USPP A06B0651B205
SIEMENS S2-48255-B-001 USPP S248255B001
CUTLER HAMMER ND312T33W NSPP ND312T33W
RELIANCE ELECTRIC 19C401 USPP 19C401
GENERAL ELECTRIC 117D7314G1 USPP 117D7314G1
MEASUREX 053251-00 USPP 05325100
ASEA BROWN BOVERI SAFT-187-CON USPP SAFT187CON
SIEMENS 6SN1145-1BB00-0?EA0 USPP 6SN11451BB000EA?0
YOKOGAWA 376031-02/D/RS2?32C/SIT/LMP NSPP 37603102DRS232C?S
MARCH NETWORKS 4310-DVR USPP 4310DVR
ALLEN BRADLEY 2711P-T15C4D2 USPP 2711PT15C4D2
FANUC A06B-0304-B101 USPP A06B0304B101
MEASUREX 08638700 NSPP 08638700
REXROTH 3WRCE32V180L2X/?SG-24K31/A5M-63?FP NSFP 3WRCE32V180L2XS?G
SIEMENS 15799-220-2 USPP 157992202