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软硬件协同设计的异构CNN加速器
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作者 谢志豪 李国刚 《华侨大学学报(自然科学版)》 2025年第2期209-216,共8页
为解决卷积神经网络(CNN)高效部署的挑战,提出一种基于软硬件协同设计的异构CNN加速器,并在YOLOv4 tiny模型上进行验证。搭建基于高级精简指令集机器(ARM)处理器与现场可编程门阵列(FGPA)的异构系统。通过高层次综合(HLS)将可并行执行... 为解决卷积神经网络(CNN)高效部署的挑战,提出一种基于软硬件协同设计的异构CNN加速器,并在YOLOv4 tiny模型上进行验证。搭建基于高级精简指令集机器(ARM)处理器与现场可编程门阵列(FGPA)的异构系统。通过高层次综合(HLS)将可并行执行的计算单元映射为FPGA端寄存器传输级(RTL)知识产权(IP);ARM处理器控制系统的协同工作与IP核的调度,最终实现前向推理加速。结果表明:该异构CNN加速器的工作频率为130 MHz,功耗为2.809 W,推理速度达到511 ms,吞吐率为13.40 GOPS;相较于桌面端图形处理单元(GPU)、中央处理单元(CPU)及主流嵌入式AI加速平台,该设计在推理速度与功耗之间取得了良好平衡,同时关键性能指标均有显著提升;所设计异构CNN加速器在边缘计算场景中表现出优异性能,能够满足实际部署需求。 展开更多
关键词 现场可编程门阵列(FGPA) 硬件加速 硬件协同设计 高层次综合
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软硬件协同设计方法的研究 被引量:15
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作者 赵川 徐涛 孙晓光 《计算机工程与设计》 CSCD 2003年第7期7-9,39,共4页
论述了嵌入式系统软硬件协同设计的一般方法,结合CORSAIR、COOL和POLIS 3种有代表性的软硬件协同设计系统,对系统描述、软硬件划分、软硬件协同综合等几个主要设计步骤进行了研究与分析,并提出了新的思路和方法。
关键词 硬件协同设计系统 嵌入式系统 硬件协同设计工具 硬件协同设计方法
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面向软硬件协同设计实践能力培养的电路类课程教学改革探索
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作者 王伟征 潘显民 《计算机教育》 2024年第11期131-135,共5页
为解决传统的课堂教学方式难以激发学生兴趣,也难以培养软硬件协同系统设计能力的问题,针对本科院校集成电路类课程,提出树立工程价值观、开展项目式设计、实施研究式教学等多种教学改革举措,旨在提高学生在集成电路领域软硬件协同的系... 为解决传统的课堂教学方式难以激发学生兴趣,也难以培养软硬件协同系统设计能力的问题,针对本科院校集成电路类课程,提出树立工程价值观、开展项目式设计、实施研究式教学等多种教学改革举措,旨在提高学生在集成电路领域软硬件协同的系统设计能力与创新能力。 展开更多
关键词 集成电路类课程 硬件协同设计 实践能力 创新能力 课程改革
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面向软硬件协同设计的嵌入式系统教学改革与实践 被引量:35
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作者 鄢秋荣 王玉皞 +1 位作者 王艳庆 陈荣伶 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2016年第6期190-193,共4页
针对软硬件协同设计已成为嵌入式系统的发展趋势和嵌入式系统课程的教学现状,提出面向软硬件协同设计的嵌入式课程教学改革。介绍了构建基于创新实践的递进式嵌入式课程体系,改进面向软硬件协同设计的课堂教学内容,设置从易到难的递进... 针对软硬件协同设计已成为嵌入式系统的发展趋势和嵌入式系统课程的教学现状,提出面向软硬件协同设计的嵌入式课程教学改革。介绍了构建基于创新实践的递进式嵌入式课程体系,改进面向软硬件协同设计的课堂教学内容,设置从易到难的递进式实验教学体系,培养软硬件协同设计的思想,以项目和比赛为牵引开展嵌入式系统的创新实践等改革举措。拟通过上述改革与探索,提高学生的工程能力和创新能力。 展开更多
关键词 硬件协同设计 嵌入式系统 教学改革 ZYNQ-7000
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嵌入式系统软硬件协同设计中的快速样机平台 被引量:9
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作者 吴百锋 彭澄廉 孙晓光 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第7期778-782,共5页
提出一种嵌入式系统软硬件协同设计的快速样机平台设计方案 ,该方案使用系统级可编程芯片和处理机软核技术来构成快速样机平台所需的FPGA阵列和规模可调的处理机 ,以此实现软硬件的更紧密灵活的耦合和更小的通信延迟 可重构逻辑的应用... 提出一种嵌入式系统软硬件协同设计的快速样机平台设计方案 ,该方案使用系统级可编程芯片和处理机软核技术来构成快速样机平台所需的FPGA阵列和规模可调的处理机 ,以此实现软硬件的更紧密灵活的耦合和更小的通信延迟 可重构逻辑的应用使得该快速样机平台具有简单规整的结构 ,一方面使得快速样机平台之间的扩展连接更为容易 。 展开更多
关键词 嵌入式系统 硬件协同设计 处理器 硬核 软核
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浅谈SoC设计中的软硬件协同设计技术 被引量:5
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作者 唐守龙 刘昊 +1 位作者 陆生礼 孙大有 《电子器件》 CAS 2002年第2期183-186,共4页
集成电路制造技术的迅速发展已经可以把一个完整的电子系统集成到一个芯片上即所谓的系统级芯片 (Sys tem on Chip ,简称SoC)。传统的设计方法是将硬件和软件分开来设计的 ,在硬件设计完成并生产出样片后才能调试软件。本文介绍了针对... 集成电路制造技术的迅速发展已经可以把一个完整的电子系统集成到一个芯片上即所谓的系统级芯片 (Sys tem on Chip ,简称SoC)。传统的设计方法是将硬件和软件分开来设计的 ,在硬件设计完成并生产出样片后才能调试软件。本文介绍了针对于系统级芯片设计的软硬件协同设计技术 (co design)的概念和设计流程 。 展开更多
关键词 片上系统 SOC 硬件协同设计 CO-DESIGN IP
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一种软硬件协同设计工具原型及其设计描述方法 被引量:4
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作者 崔小乐 陈红英 +1 位作者 崔小欣 张兴 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2007年第6期28-30,34,共4页
软硬件协同设计工具不但需具有软硬件功能划分的能力,而且应可实现系统级设计到软硬件基本结构的综合。提出一种利用进程代数为高层设计语义基础,可重用现有软硬件设计工具资源的软硬件协同设计工具的实现方案框架,重点讨论其中的设计... 软硬件协同设计工具不但需具有软硬件功能划分的能力,而且应可实现系统级设计到软硬件基本结构的综合。提出一种利用进程代数为高层设计语义基础,可重用现有软硬件设计工具资源的软硬件协同设计工具的实现方案框架,重点讨论其中的设计描述问题。采用这种基于语言变换的软硬件协同设计工具方案有利于对系统的活性、安全性、接口一致性等性质进行高层仿真与形式验证,具有可用性、易扩展好等优点。 展开更多
关键词 硬件协同设计 TIMED CSP 形式语言
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基于平台和中间件的嵌入式系统软硬件协同设计 被引量:4
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作者 白瑞林 吴广霖 吉峰 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2005年第34期104-107,共4页
提出了一种基于平台和软件中间件技术的嵌入式系统软硬件协同设计方法。通过显微图像嵌入式Internet技术的具体研究,比较详细地分析了嵌入式系统软硬件协同设计方法,并给出设计流程。通过软/硬件平台的设计,以及TCP/IP协议栈等中间件的... 提出了一种基于平台和软件中间件技术的嵌入式系统软硬件协同设计方法。通过显微图像嵌入式Internet技术的具体研究,比较详细地分析了嵌入式系统软硬件协同设计方法,并给出设计流程。通过软/硬件平台的设计,以及TCP/IP协议栈等中间件的具体开发,实现了一个实用的嵌入式系统,并给出实验测试结论。研究结果表明:该方法有利于复杂系统的层次化分解、软件复用,以及软硬件优化,同时,可提高系统的可靠性。是一种有效的嵌入式系统设计方法。 展开更多
关键词 嵌入式系统 硬件协同设计 平台 中间件 实时操作系统
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嵌入式系统的软硬件协同设计 被引量:10
9
作者 王少平 王京谦 钱玮 《现代电子技术》 2005年第2期83-84,共2页
协同设计改变了传统的设计反复修改系统方案的缺点 ,通过综合分析系统软硬件功能 ,最大限度地挖掘系统软硬件之间的并发性 ,将软硬件开发结合得更紧密 ,可以大大提高设计效率 ,使设计出来的系统工作在最佳工作状态。本文将系统地阐述软... 协同设计改变了传统的设计反复修改系统方案的缺点 ,通过综合分析系统软硬件功能 ,最大限度地挖掘系统软硬件之间的并发性 ,将软硬件开发结合得更紧密 ,可以大大提高设计效率 ,使设计出来的系统工作在最佳工作状态。本文将系统地阐述软硬件协同设计技术。 展开更多
关键词 硬件协同设计 系统设计 嵌入式系统 传统设计
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基于SoC的嵌入式系统软硬件协同设计 被引量:3
10
作者 丁岩松 阚振举 徐学航 《控制工程》 CSCD 北大核心 2009年第S3期43-45,共3页
SoC技术为嵌入式系统设计提供了一种更为方便、灵活和可靠的实现方式。软硬件协同设计是一种主流的SoC设计方法。作为嵌入式系统开发的重要方法,克服了传统设计方法的缺陷,在降低风险、缩短周期、增强稳定性等方面表现出优势。软硬件划... SoC技术为嵌入式系统设计提供了一种更为方便、灵活和可靠的实现方式。软硬件协同设计是一种主流的SoC设计方法。作为嵌入式系统开发的重要方法,克服了传统设计方法的缺陷,在降低风险、缩短周期、增强稳定性等方面表现出优势。软硬件划分是软硬件协同设计中的关键技术,也是一个传统难题。其中,划分算法所面临的共同问题是运行速度慢,效率太低,导致划分结果不能获得很好的性价比。针对存在的这些问题,对划分算法作了进一步研究,并给出了遗传算法的改进方案。 展开更多
关键词 SOC 硬件协同设计 遗传算法
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基于过程级编程模型的软硬件协同设计框架 被引量:1
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作者 刘滔 李仁发 +2 位作者 陈宇 刘彦 付彬 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期259-261,264,共4页
当前动态可重构计算系统对程序员编程不透明,且动态可重构资源难以有效利用。针对上述问题,提出一种基于过程级透明编程模型的软硬件协同设计框架。在该框架内,软件开发人员对软硬件协同函数库进行调用,即可用C语言完成系统功能描述。... 当前动态可重构计算系统对程序员编程不透明,且动态可重构资源难以有效利用。针对上述问题,提出一种基于过程级透明编程模型的软硬件协同设计框架。在该框架内,软件开发人员对软硬件协同函数库进行调用,即可用C语言完成系统功能描述。动态软硬件划分算法在程序运行时进行划分,自动选择并调度需要转换到软件或硬件的库函数,通过动态链接器实时切换函数的运行方式,实现由功能描述到系统实现的自动化流程。 展开更多
关键词 硬件协同设计 过程级 编程模型 协同函数库 可重构计算
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ECC专用指令处理器软硬件协同设计 被引量:2
12
作者 徐劲松 王志新 严迎建 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2012年第3期916-920,共5页
提出了一种专用指令处理器的软硬件协同设计方法,该方法可以在设计的早期阶段对处理器进行系统探索和验证。根据椭圆曲线密码算法的特点,并按照专用指令处理器的设计原则,以椭圆曲线密码运算基本操作及运算存储特性为基础,设计了超长指... 提出了一种专用指令处理器的软硬件协同设计方法,该方法可以在设计的早期阶段对处理器进行系统探索和验证。根据椭圆曲线密码算法的特点,并按照专用指令处理器的设计原则,以椭圆曲线密码运算基本操作及运算存储特性为基础,设计了超长指令字ECC专用指令处理器的指令集结构模型。根据处理器的指令集结构模型,以指令模拟器为基础,搭建了处理器的软硬件协同验证平台,从系统设计、RTL描述和FPGA硬件原型3个不同层次对处理器进行了验证。 展开更多
关键词 椭圆曲线密码体制 专用指令集处理器 指令集体系结构 指令集模拟器 硬件协同设计
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软硬件协同设计中的软硬件划分方法综述 被引量:14
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作者 李岩 屈媛 陈仪香 《单片机与嵌入式系统应用》 2017年第8期3-8,共6页
近年来,随着信息领域的物联网、工业互联网、机器人等研究热点发展,嵌入式系统技术再次得到科技工作者和工程师的广泛关注和重视,同时嵌入式系统产品的集成度和性能要求越来越高。软硬件协同设计是开发嵌入式系统产品的重要方法之一,而... 近年来,随着信息领域的物联网、工业互联网、机器人等研究热点发展,嵌入式系统技术再次得到科技工作者和工程师的广泛关注和重视,同时嵌入式系统产品的集成度和性能要求越来越高。软硬件协同设计是开发嵌入式系统产品的重要方法之一,而软硬件划分是软硬件协同设计中的关键技术。本文对现有软硬件划分方法从不同层面进行梳理和分类,重点介绍几种常用的软硬件划分方法,并结合实例进行了详细阐述,最后对这几种方法进行综合比较,供嵌入式系统开发科技工作者和工程师参考。 展开更多
关键词 嵌入式系统 硬件协同设计 硬件划分
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软硬件协同设计算法的嵌入式人脸识别系统 被引量:4
14
作者 赵建勋 王兆东 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2013年第7期371-374,428,共5页
研究人脸识别系统的软硬件设计优化问题,软硬件协同设计是一个多约束条件、多目标的组合优化问题,单一方法难以找到最优协同设计方案。为此,提出一种采用遗传-蚁群算法的嵌入式人脸识别系统软硬件协同设计方法。首先建立软硬件协同设计... 研究人脸识别系统的软硬件设计优化问题,软硬件协同设计是一个多约束条件、多目标的组合优化问题,单一方法难以找到最优协同设计方案。为此,提出一种采用遗传-蚁群算法的嵌入式人脸识别系统软硬件协同设计方法。首先建立软硬件协同设计问题的数学模型,然后利用遗传算法找到问题的可行解,最后采用蚁群算法在可行解中找到全局最优协同设计方案。仿真结果表明,遗传-蚁群算法很好的利用了两种算法优势,解决了单一算法存在局部极优、早熟等难题,提高了软硬件协同设计方案的求解效率,可以找到更优的嵌入式人脸识别系统软硬件协同设计方案。 展开更多
关键词 嵌入式人脸识别系统 硬件协同设计 蚁群算法 遗传算法
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IEEE802.15.4协议安全模式的软硬件协同设计 被引量:1
15
作者 韩煜 邹雪城 刘政林 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期71-73,81,共4页
针对无线传感器网络协议IEEE802.15.4安全模式的实现,基于GEZEL设计环境,选择较低成本的8bit微处理器平台Dalton8051,对安全模式配置和高级加密标准(AES)数据通路进行了软硬件协同设计与协同仿真.充分考虑处理器资源占用、系统灵活性,... 针对无线传感器网络协议IEEE802.15.4安全模式的实现,基于GEZEL设计环境,选择较低成本的8bit微处理器平台Dalton8051,对安全模式配置和高级加密标准(AES)数据通路进行了软硬件协同设计与协同仿真.充分考虑处理器资源占用、系统灵活性,通信容许带宽,对设计进行了合理的软硬件划分、简单的指令设置,电路模块重用.实验结果表明该设计能够提供灵活的安全模式配置、最小化8051资源占用率、保证了协议868/915 MHz频段通信速率要求. 展开更多
关键词 信息安全 高级加密标准 安全模式 无线传感器网络 硬件协同设计
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用软硬件协同设计成像器稳定装置数字控制系统 被引量:1
16
作者 张羽飞 冯汝鹏 张建立 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2002年第2期73-75,共3页
软硬件协同设计技术是应现代电子系统设计的需求而产生的一项新技术 ,对现有的系统设计思想和设计方法将产生变革性的影响 ,有传统设计方法无可比拟的优点。简要介绍了软硬件协同设计技术的设计思想 。
关键词 硬件协同设计 数字控制系统 成像器 稳定装置 电子系统
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基于SOPC嵌入式系统中软硬件协同设计方法研究 被引量:2
17
作者 张丹 董雷刚 +3 位作者 祝裕璞 张华 程书伟 王冬星 《大庆师范学院学报》 2012年第6期40-44,共5页
软硬件协同设计方法克服了传统设计方法的缺点,使嵌入式系统的设计效率更高,速度更快。通过研究嵌入式系统中基于SOPC的软硬件协同设计方法,论述了软硬件协同设计方法的特点,并且对设计流程中的系统任务描述、系统软硬件划分、软硬件协... 软硬件协同设计方法克服了传统设计方法的缺点,使嵌入式系统的设计效率更高,速度更快。通过研究嵌入式系统中基于SOPC的软硬件协同设计方法,论述了软硬件协同设计方法的特点,并且对设计流程中的系统任务描述、系统软硬件划分、软硬件协同综合、软硬件协同仿真等各个阶段进行了阐述,最后对软硬件协同设计的工具进行了介绍。 展开更多
关键词 SOPC 硬件协同设计 嵌入式系统 FPGA 硬件划分
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SoPC与嵌入式系统软硬件协同设计 被引量:15
18
作者 唐思章 黄勇 《单片机与嵌入式系统应用》 2005年第12期5-8,共4页
软硬件协同设计是电子系统复杂化后的一种设计新趋势,其中SoC和SoPC是这一趋势的典型代表。SoPC技术为系统芯片设计提供了一种更为方便?灵活和可靠的实现方式。在介绍系统级芯片设计技术的发展由来后,重点介绍SoPC设计系统芯片中的软硬... 软硬件协同设计是电子系统复杂化后的一种设计新趋势,其中SoC和SoPC是这一趋势的典型代表。SoPC技术为系统芯片设计提供了一种更为方便?灵活和可靠的实现方式。在介绍系统级芯片设计技术的发展由来后,重点介绍SoPC设计系统芯片中的软硬件协同设计方法,并指出它比SoC实现方式所具有的优势。 展开更多
关键词 嵌入式系统 硬件协同设计 片上可编程系统(SoPC)
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一种基于SystemC的系统级软硬件协同设计新模型 被引量:1
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作者 王泉 史维峰 田泽 《电子技术应用》 北大核心 2009年第8期148-151,共4页
分析了SystemC的建模特性,提出了一种基于SystemC的系统级设计新模型,即从系统功能描述开始逐步细化,建立模型间通信抽象的事务模型,对抽象通信具体化,最后形成通信模型。以此为基础进行RTL级综合,完成软硬件协同设计。本方法应用于一... 分析了SystemC的建模特性,提出了一种基于SystemC的系统级设计新模型,即从系统功能描述开始逐步细化,建立模型间通信抽象的事务模型,对抽象通信具体化,最后形成通信模型。以此为基础进行RTL级综合,完成软硬件协同设计。本方法应用于一款导航芯片的设计,有效地缩短了研制周期,降低了开发成本,提高了系统设计质量。 展开更多
关键词 嵌入式系统 硬件协同设计 SystemC语言
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实现SOPC的嵌入式软硬件协同设计平台 被引量:2
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作者 李志军 陈丽娟 +1 位作者 刘建霞 张剑飞 《单片机与嵌入式系统应用》 2011年第5期8-10,共3页
对基于FPGA的SOPC软硬件协同设计方法进行了研究,在此基础上,详细设计了系统硬件平台,并对硬件平台的硬件系统进行了定制。本平台满足了从硬件系统定制,到操作系统配置均可以按照设计需求进行定制的特点。
关键词 SOPC 嵌入式系统 硬件协同设计 FPGA
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