嵌入式软硬件协同设计与验证流程详解
(完整)一个典型的嵌入式系统设计和实现
关键字：嵌入式系统设计ARM FPGA多功能车辆总线Multifunction Vehicle Bus 在计算机、互联网和通信技术高速发展的同时，嵌入式系统开发技术也取得迅速发展,嵌入式技术应用范围的急剧扩大.本文介绍了一种基于ARM和FPGA,从软件到硬件完全自主开发多功能车辆总线(Multifunction Vehicle Bus）MVB??B嵌入式系统的设计和实现。
系统设计和实现通常来说，一个嵌入式系统的开发过程如下:1.确定嵌入式系统的需求；2.设计系统的体系结构：选择处理器和相关外部设备，操作系统,开发平台以及软硬件的分割和总体系统集成；3.详细的软硬件设计和RTL代码、软件代码开发;4.软硬件的联调和集成；5.系统的测试。
一、步骤1：确定系统的需求：嵌入式系统的典型特征是面向用户、面向产品、面向应用的,市场应用是嵌入式系统开发的导向和前提。
一个嵌入式系统的设计取决于系统的需求。
1、MVB总线简介列车通信网（Train Communication Network，简称TCN）是一个集整列列车内部测控任务和信息处理任务于一体的列车数据通讯的IEC国际标准（IEC－61375-1), 它包括两种总线类型绞线式列车总线(WTB）和多功能车厢总线（MVB）。
TCN在列车控制系统中的地位相当与CAN总线在汽车电子中的地位。
多功能车辆总线MVB是用于在列车上设备之间传送和交换数据的标准通信介质。
附加在总线上的设备可能在功能、大小、性能上互不相同，但是它们都和 MVB总线相连，通过MVB总线来交换信息，形成一个完整的通信网络.在MVB系统中，根据IEC－61375－1列车通信网标准， MVB总线有如下的一些特点：拓扑结构：MVB总线的结构遵循OSI模式,吸取了ISO的标准。
支持最多4095个设备，由一个中心总线管理器控制。
简单的传感器和智能站共存于同一总线上。
数据类型：MVB总线支持三种数据类型:a.过程数据：过程变量表示列车的状态，如速度、电机电流、操作员的命令。
嵌入式系统设计中的软硬件协同开发与调试技巧训练
嵌入式系统设计中的软硬件协同开发与调试技巧训练嵌入式系统设计是一项复杂而庞大的任务，要求软硬件工程师之间密切协作。
软硬件协同开发和调试技巧的有效运用可以显著提高开发效率和系统稳定性。
本文将讨论几种常用的软硬件协同开发与调试技巧，以帮助开发人员更好地应对挑战。
首先，软硬件接口的定义是软硬件协同开发的首要任务。
在项目一开始时，软硬件工程师应该明确定义软硬件之间的接口，以便双方能够更好地进行开发。
这涉及到硬件接口的设计和软件接口的规范。
硬件接口的设计应该考虑到软件的需求，并提供相应的数据和信号接口。
而软件接口的规范则需要准确描述硬件接口的使用方式、寄存器配置等信息。
通过明确定义接口，软硬件工程师可以更方便地进行并行开发，并减少后续的集成和调试工作。
其次，软硬件开发团队之间的沟通合作至关重要。
软硬件工程师应该建立起密切的合作关系，及时交流问题和解决方案。
一个有效的沟通渠道对于解决软硬件协同开发中的问题至关重要。
团队成员可以通过会议、邮件、即时通讯等方式进行交流和讨论。
软硬件工程师还可以通过共享文档和代码版本控制系统来进行协同开发。
团队成员可以使用这些工具共享设计文档、代码和测试数据，以确保各个组件之间的一致性和兼容性。
通过良好的团队合作和沟通，软硬件工程师能够更好地协同开发，并及时解决问题。
第三，软硬件协同开发中的调试技巧对于解决问题至关重要。
通过正确的调试技巧，软硬件工程师可以更快地发现和解决潜在问题。
在硬件调试中，工程师可以使用示波器、逻辑分析仪等工具来观察信号波形和数据传输情况。
调试时，可以逐步排查硬件电路中可能存在的问题，例如接触不良、信号干扰等。
在软件调试中，工程师可以使用调试器来跟踪代码执行过程，并观察变量的数值变化。
通过断点调试、变量监视等调试技巧，软硬件工程师可以更快地定位和修复问题。
同时，软硬件工程师还可以利用日志记录和错误信息收集工具来收集运行时的错误信息，以便后续分析和修复。
此外，模块化设计和单元测试也是软硬件协同开发中的重要技巧。
嵌入式软件设计的开发流程
嵌入式软件设计的开发流程
1.需求分析：在这个阶段，需要明确软件的功能需求和性能要求。
通
过与客户和相关利益相关者的沟通，收集并定义软件的需求，包括输入输
出要求、交互方式、硬件限制等。
2.系统设计：在这个阶段，需要确定软件系统的架构和组成部分。
根
据需求分析阶段的结果，设计软件的模块划分、数据结构、算法和接口。
同时，需要考虑系统的可靠性、实时性和安全性。
3.软件开发：在这个阶段，需要编写和调试软件的代码。
首先，根据
系统设计阶段的结果，实现软件的各个模块。
然后，进行单元测试，验证
每个模块的功能是否正确。
接着，进行集成测试，验证各个模块的协调工
作是否正常。
最后，进行系统测试，验证整个系统的功能和性能。
4.软件验证和验证：在这个阶段，需要对软件进行验证和验证。
验证
是指确认软件是否满足需求规格和功能规格的过程。
验证可以通过仿真和
模拟实验来进行。
验证是指使用实际硬件环境进行实际测试，以确保软件
在实际环境中的功能和性能。
6.软件维护和更新：在软件发布后，还需要进行软件的维护和更新。
维护是指修复软件中的错误或缺陷，以确保软件的稳定性和可靠性。
更新
是指根据用户的反馈或需求，对软件进行功能增强或改进。
以上是嵌入式软件设计的一个常见的开发流程。
在实际应用中，开发
流程可能有所不同，需要根据具体的项目和需求进行调整。
同时，为了确
保软件的质量，还需要采用一些工具和方法，如软件配置管理、问题追踪、代码审查等，以提高软件开发的效率和可靠性。
简要叙述软硬件协同设计的基本流程
英文回答：Co—design of software and hardware is an important part of our product design process, which aims to maximize the synergy of hardware and software engineers and to ensure the soundness and efficiency of product functions and structures. Basic processes include four phases of needs analysis, architecture design, interface definition and validation testing. During the needs analysis phase, hardware and software engineers should listen extensively to user needs and ensure that product needs are clear and clear. During the architecture design phase, the software and hardware engineers are required to consult fully to determine the system architecture and division of labour. During the interface definition phase, hardware and software engineers are required to standardize the definition of interface protocols to ensure proper systemmunication. Finally, during the validation testing phase, hardware and software engineers should actively cooperate to ensure the reliability of products. Through this process, our co—engineering of software and hardware can improve the efficiency and quality of product research and development, be in line with the national strategy for science and technology development and promote technological innovation andindustrial upgrading.软硬件协同设计是我国产品设计过程中的重要一环，旨在充分发挥软硬件工程师的协同作用，确保产品功能和架构的合理性和高效性。
一种soc软硬件协同验证方法的设计
一种soc软硬件协同验证方法的设计一种SOC软硬件协同验证方法的设计随着现代电子技术的不断发展，系统级芯片（SOC）的应用越来越广泛。
SOC是一种集成了多个功能模块的芯片，包括处理器、存储器、接口等。
由于SOC的复杂性和多样性，其设计和验证变得越来越困难。
为了保证SOC的正确性和可靠性，需要采用一种有效的验证方法。
本文提出了一种SOC软硬件协同验证方法的设计。
该方法结合了软件和硬件的验证技术，可以有效地验证SOC的功能和性能。
具体步骤如下：1. 确定验证目标和测试用例需要明确SOC的验证目标和测试用例。
验证目标包括功能验证、性能验证和可靠性验证等。
测试用例是验证目标的具体实现，包括输入数据、操作序列和预期输出等。
2. 设计测试平台和测试环境为了进行SOC的软硬件协同验证，需要设计一个测试平台和测试环境。
测试平台包括硬件平台和软件平台，硬件平台包括SOC芯片和外设，软件平台包括操作系统和应用程序。
测试环境包括测试工具和测试数据，测试工具包括仿真器、调试器和分析器等，测试数据包括输入数据、操作序列和预期输出等。
3. 实现测试用例和测试程序根据测试目标和测试用例，需要实现相应的测试程序和测试用例。
测试程序是用于执行测试用例的程序，测试用例是用于验证SOC功能和性能的具体实现。
测试程序和测试用例可以使用C语言、汇编语言或Verilog等语言实现。
4. 进行测试和分析在测试平台和测试环境的支持下，可以进行SOC的软硬件协同验证。
测试程序执行测试用例，将输入数据和操作序列发送给SOC芯片，然后分析SOC芯片的输出结果。
如果输出结果与预期结果一致，则验证通过，否则需要进行调试和修复。
SOC软硬件协同验证方法是一种有效的验证方法，可以保证SOC 的正确性和可靠性。
该方法结合了软件和硬件的验证技术，可以提高验证效率和准确性。
在SOC设计和验证过程中，应该采用该方法进行验证。
嵌入式系统的开发流程与步骤详解
嵌入式系统的开发流程与步骤详解嵌入式系统是一种特殊的计算系统，它被嵌入到各种电子设备中，以实现特定的功能。
嵌入式系统的开发流程与步骤是指设计、开发和测试嵌入式系统所需的一系列过程。
本文将详细介绍嵌入式系统开发的流程和步骤。
1. 需求分析嵌入式系统的开发首先需要进行需求分析，明确系统的功能和性能要求。
这包括与客户沟通，了解他们的需求并将其转化为具体的系统要求。
需求分析阶段的工作包括定义系统功能、性能、接口等方面的要求，并进行需求验证和确认。
2. 架构设计在需求分析的基础上，进行嵌入式系统的架构设计。
架构设计决定了系统的整体结构和组成部分，包括硬件和软件的划分。
在架构设计阶段，需要考虑系统的可扩展性、可靠性、安全性等因素，并确定适合的硬件平台、操作系统和开发工具。
3. 硬件设计硬件设计是嵌入式系统开发的重要环节。
根据系统需求和架构设计，设计电路图和PCB板。
硬件设计的过程中，需要考虑电路的稳定性、功耗、信号完整性等方面的问题，并进行相应的仿真和调试。
4. 软件开发软件开发是嵌入式系统开发的核心步骤。
根据系统需求和架构设计，编写相应的软件代码。
软件开发包括嵌入式系统的驱动程序开发、应用程序开发和操作系统的移植与定制等方面的工作。
在软件开发过程中，需要进行单元测试和综合测试，确保软件的正确性和稳定性。
5. 系统集成系统集成是将硬件和软件组合成完整嵌入式系统的过程。
此阶段包括将硬件连接、软件加载和调试嵌入式系统的各个组成部分。
在系统集成过程中，需要进行各种测试，包括功能测试、性能测试、稳定性测试等，以确保系统的正常运行。
6. 验证与验证验证和验证是嵌入式系统开发的最后阶段。
验证是指对系统是否满足规定的需求进行验证，包括功能验证、性能验证和接口验证等。
验证过程中，需要进行各种测试，包括单元测试、集成测试、系统测试等。
验证的目标是确保系统的功能和性能达到预期的要求。
验证后，进行验证，即对整个系统进行评估，并与需求进行比较，以确保系统满足客户的期望。
嵌入式系统开发中的软硬件协同技术研究
嵌入式系统开发中的软硬件协同技术研究嵌入式系统是一种特定用途的计算机系统，通常用于控制和监测各种设备和系统。
它由硬件和软件两部分组成，相互协同工作，以实现预定的功能。
在嵌入式系统开发过程中，软硬件协同技术的研究和应用对于提高系统性能和可靠性起着至关重要的作用。
一、软硬件设计的协同开发在嵌入式系统开发中，软硬件设计的协同开发是关键。
软硬件设计是指将嵌入式应用程序和硬件电路设计同时进行，以实现更好的功能和性能。
软件和硬件之间的紧密协作可以大大提高系统效率，并减少时间和资源的浪费。
软硬件协同开发的一个重要工具是硬件描述语言（HDL）。
HDL是一种用于描述数字系统的语言，通过描述数字电路的结构和行为，可以进行系统级仿真、合成和验证。
软硬件协同开发中，可以使用HDL来描述硬件电路和软件算法，并通过仿真来验证系统的功能和性能。
此外，软硬件协同开发过程中的工具链和开发环境也是不可忽视的因素。
好的工具链和开发环境可以提高开发效率，减少错误的发生。
例如，集成开发环境（IDE）可以提供代码编辑、编译、调试和仿真等多种工具，帮助开发人员更好地完成任务。
二、软硬件接口的设计和优化软硬件接口是软硬件协同工作的关键。
良好的软硬件接口设计可以减少系统开发时间和工作量，并提高系统的可维护性和可扩展性。
通信接口是软硬件交互的重要手段。
在嵌入式系统中，常见的通信接口有串行通信接口（如SPI、I2C）、并行通信接口（如GPIO）等。
设计合理的通信接口可以提高数据传输速率、减少功耗，并提高系统的可靠性。
此外，软硬件接口的设计还需要考虑不同硬件和软件模块之间的时序关系。
时序关系的不准确导致数据传输错误和系统崩溃。
因此，需要仔细分析和设计软硬件接口的时序关系，以确保系统的可靠性和稳定性。
另外，软硬件接口的优化也是软硬件协同技术研究的重要内容之一。
通过减少接口的数据传输量和频率，优化数据结构和算法，可以减少系统的功耗和资源占用，提高系统的性能。
嵌入式系统软件开发流程介绍
嵌入式系统软件开发流程介绍嵌入式系统软件开发是指针对特定硬件平台和应用领域，开发嵌入式软件的过程。
嵌入式系统软件开发流程的设计和执行至关重要，它可以确保开发团队的高效协作，并促进系统软件的稳定性和可靠性。
在本文中，我将介绍嵌入式系统软件开发的流程，并深入探讨每个步骤的关键任务和活动。
第一步：需求分析在嵌入式系统软件开发的起始阶段，开发团队需要与客户和所有相关方一起明确系统的功能和性能需求。
这个阶段的主要任务包括定义系统的功能规格、界定系统的硬件和软件接口，以及确定系统的约束条件。
需求分析的结果将成为开发团队后续工作的依据，因此确保准确收集和明确需求至关重要。
第二步：体系结构设计在体系结构设计阶段，开发团队将系统的功能和性能需求转化为软件系统的结构和模块。
这个阶段的关键任务包括定义系统的模块化、确定软件和硬件的划分，以及设计系统的层次结构。
体系结构设计的目标是实现系统的模块化和可维护性，并为后续的开发工作提供指导。
第三步：详细设计在详细设计阶段，开发团队将体系结构设计转化为具体的软件设计。
这个阶段的主要任务包括定义模块的接口和数据结构，编写详细的设计文档，并确定单元测试和集成测试的策略。
详细设计的目标是确保软件的可扩展性和可维护性，以及满足系统需求的性能和功能。
第四步：编码和单元测试在编码和单元测试阶段，开发团队将详细设计转化为可执行的代码，并进行单元测试以验证代码的正确性。
编码的过程包括选择适当的编程语言和工具，编写可读性好和可维护性好的代码，以及在编码过程中进行适当的注释和文档编写。
单元测试的目标是验证每个模块的功能和性能，确保代码的正确性。
第五步：集成测试在集成测试阶段，开发团队将各个模块和组件整合到一个完整的系统中，并进行集成测试以验证系统的功能和性能。
集成测试的任务包括设计和执行系统级测试用例，收集和分析测试结果，并解决测试中发现的问题。
通过集成测试，开发团队可以确保软件系统的稳定性和相互之间的兼容性。
嵌入式系统中的软硬件协同设计与优化策略
嵌入式系统中的软硬件协同设计与优化策略嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，它被设计用于特定的任务或功能，并且通常嵌入于其他设备中，例如汽车、机器人、智能家居等。
在嵌入式系统的设计中，软硬件协同设计与优化策略起着关键的作用。
软硬件协同设计是指将软件和硬件的设计过程相结合，以最大限度地提高嵌入式系统的性能、功耗和可靠性。
软硬件协同设计的核心思想是通过充分利用硬件和软件的特点，使两者能够高效协作，以达到系统性能和功耗的优化。
在嵌入式系统中，硬件主要负责底层的计算和控制任务，而软件主要负责高层的算法和交互逻辑。
因此，软硬件协同设计的关键在于如何合理地划分任务和如何优化软硬件的协作方式。
首先，在软硬件协同设计中，任务分配是一个重要的步骤。
合理的任务划分可以充分利用硬件和软件的优势，使系统的性能达到最优。
一般来说，计算密集型的任务更适合硬件实现，而控制密集型的任务更适合软件实现。
在任务分配的过程中，需要考虑到硬件和软件之间的数据传输和通信开销，以减少系统延迟并提高系统的实时性。
其次，软硬件协同设计中的优化策略主要包括协同编译、硬件加速和功耗优化。
协同编译是指在软件编译过程中，充分利用硬件的并行性和优化能力，以提高软件的执行效率。
通常采用的方法有向量化、并行计算和自动向量化等。
硬件加速是指利用专用的硬件加速器来加速特定的计算任务，从而减少软件的执行时间。
常见的硬件加速器包括GPU、FPGA和ASIC等。
功耗优化是指通过动态功耗管理和静态电源管理等技术，降低嵌入式系统的功耗，以延长系统的续航时间。
最后，在软硬件协同设计的过程中，还需要考虑到系统的可靠性和可测试性。
嵌入式系统往往需要在恶劣环境下运行，并且对系统的可靠性和可测试性有较高的要求。
在硬件设计中，可以采用冗余设计和错误检测与纠正码等技术来提高系统的可靠性。
在软件设计中，可以采用断言和单元测试等方法来验证软件的正确性和健壮性。
综上所述，嵌入式系统中的软硬件协同设计与优化策略是提高系统性能、功耗和可靠性的关键。
嵌入式系统设计流程介绍
嵌入式系统设计流程介绍嵌入式系统设计是指将软硬件相结合，嵌入到特定设备中，完成特定功能的系统设计过程。
嵌入式系统广泛应用于各个领域，如家电、汽车、医疗器械等。
设计一款优秀的嵌入式系统，需要经历一系列严谨而复杂的流程。
本文将介绍嵌入式系统设计的常用流程并详细讲解每个阶段的任务和要求。
1. 确定需求在嵌入式系统设计的第一阶段，我们需要明确系统的需求。
这包括功能需求、性能需求、稳定性要求等。
通过与客户或项目组的沟通，我们可以进一步了解用户的使用场景、所需功能和系统的整体性能要求。
在这个阶段，绘制用例图、功能流程图和性能规格说明书是常用的工具，以帮助我们准确地捕捉需求。
2. 系统设计系统设计是嵌入式系统设计的核心阶段。
在这个阶段，我们需要设计整个系统的架构。
首先，我们需要确定硬件平台，选择适当的主控芯片、传感器、执行器等硬件设备。
然后，我们将根据需求确定系统的组件并设计它们之间的接口。
在这个阶段，我们会使用各种工具，如系统框图、电路图和软件架构图，来描述系统的结构和组件之间的通信方式。
3. 软件开发在系统设计确定后，我们需要进行软件开发。
嵌入式系统的软件开发通常包括三个方面：底层驱动程序开发、系统软件开发和应用软件开发。
底层驱动程序主要用于操作硬件设备和提供底层功能，在开发过程中需要严格按照硬件设计的规范和接口要求进行编写。
系统软件开发是指开发整个系统的控制、通信和数据处理功能。
应用软件开发是根据具体需求编写的用户界面或特定功能的算法。
在软件开发过程中，我们通常使用C、C++、Python等编程语言，并借助集成开发环境（IDE）提高开发效率。
4. 硬件开发在嵌入式系统设计中，硬件开发是指设计和制造嵌入式系统的物理部分。
这包括电路设计、PCB设计、电路板制造等过程。
电路设计的关键是根据系统需求设计合适的电路，并确保功能的正确性和稳定性。
PCB设计涉及布线、元件安装、阻抗控制等方面，需要借助专业的设计软件进行。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
嵌入式软硬件协同设计与验证流程详解
作者：张玢
来源：《数字技术与应用》2013年第04期
摘要：软硬件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状态。
本文将详细分析软硬件协同设计与验证技术。
关键词：软硬件协同设计协同验证传统设计传统设计
中图分类号：TP368 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）04-0096-02
传统的嵌入式系统设计采取“硬件优先”的设计方法，该方法软件开发往往滞后于硬件开发，通常软件开发在硬件平台开发完成后才进行，而基于硬件平台的验证在软件开发完成后才进行。
正是由于这种滞后性，迫使软件和硬件只能串行开发，系统开发需要经历反复修改和验证，这大大增加了系统的开发周期。
由于嵌入式系统中软硬件密不可分，为了缩短嵌入式产品的开发周期，嵌入式系统设计方法中的一个重要组成部分就是软硬件协同设计。
与传统软硬件串行的设计方法相比，协同设计方法最大限度的挖掘软/硬件之间的并行性，提高系统开发设计效率。
软/硬件系统设计方法首先依据详细的系统需求确定软硬件划分方案，并定义软/硬件接口，然后在EDA（Electronic Design Automation电子设计自动化）工具的支持下，进行软/硬件的协同开发。
软硬件协同设计的每个阶段都可以进行软硬件协同验证，以确保系统的设计没有背离原始设计需求，该设计方法是逐步细化、反复迭代的过程。
这种开发方式是一种风险可控的设计方法，能够充分利用软硬件资源，缩短开发周期，降低成本。
1 软硬件协同设计与传统设计方法比较
构成嵌入式系统的各个功能模块，按照其性质可以分为软件模块和硬件模块两类，但总体上软件模块的开发滞后于硬件模块的开发，将该方法统称为传统的设计方法，其设计流程如图1所示。
传统设计方法在粗略获取系统需求的情况下，首先进行硬件设计，之后才进行软件设计。
硬件设计具有一定的盲目性，因为在设计过程中缺乏对系统软件架构的清晰了解，所得到的设计结果很难充分利用软/硬件资源，难以适应现代复杂的、大规模的系统设计任务。
软硬件协同设计找到系统软/硬件的最佳结合点，充分利用了软硬件资源的并发性，从而使软件设计和硬件设计作为一个有机整体并发设计，大大提高了系统的工作效率。
在软硬件协同设计中，硬件设计和软件设计在设计过程的各个阶段都是相互作用的。
基于对系统资源的充分考虑，进行软硬件功能划分，在软硬件功能的设计和仿真评价过程中，软件和硬件是互相支持的。
这就使得在系统设计早起，软硬件各个功能模块能够相互结合，从而及早发现系统设计中存在的问题，尽可能的减少在设计开发后期反复修改系统，而且有利于挖掘系统潜能、提高系统整体性能、缩小产品体积、降低系统成本。
2 软硬件协同设计流程
完整的嵌入式系统软硬件协同设计流程，从对产品功能规格及需求的一系列分析设计开始，最后以开发出一个能满足所有要求的可运作的产品结束。
设计流程主要分为以下几个阶段：需求分析、系统结构设计与软硬件划分、IP/模块（Intellectual Property）设计与验证、模块集成与互连、软硬件协同验证、系统测试、系统后端设计与实现等，一个完整的SoC软硬件协同设计流程如图2所示。
下面依次对功能需求分析、系统结构设计与软硬件划分、IP的设计与复用、IP模块的集成与互联以及软硬件协同验证进行描述：
2.1 功能需求分析
详细了解嵌入式系统的实际需求，最终提取出芯片设计的需求规范，包括芯片设计所需的特征、功能、接口以及典型应用。
2.2 系统结构设计与软硬件划分
该阶段从设计出的需求规范出发，对系统所需具备的功能和性能进行定义，并进行系统结构设计与软硬件划分，同时还定义了系统的接口、总线结构、硬件功能以及软件功能。
2.3 IP的设计与复用
基于嵌入式系统设计规模大，复杂程度高的特性，为了提高设计的可靠性并尽可能的节约开发时间，只有依赖基于IP复用的设计方法，通过继承、共享或购买所需的IP，然后再利用EDA工具进行设计、综合和验证，从而加速芯片设计过程，降低开发风险。
2.4 IP模块的集成与互联
根据系统结构的定义，进行IP模块的集成和互联，设计的顶层只包括例化的元件以及例化元件之间的连线，对一些IP模块，需要增加接口电路或者封装电路的设计，并且保证元件与元件之间都是同时钟域的寄存器输入与输出。
对于跨时钟域的异步设计，要进行同步处理，包括采用双触发器、握手信号等同步技术。
2.5 软硬件协同验证
软硬件协同验证技术是嵌入式系统设计的关键技术。
软硬件协同验证是一种在流片封装之前，验证嵌入式系统硬件和软件是否能够正确工作的技术，分为两个阶段：虚拟原型验证，FPGA原型验证，两个阶段的验证是反复迭代、不断重复的过程，从而更加快速有效的验证嵌入式系统功能的正确性。
3 软硬件协同验证流程
软硬件协同验证有两个主要作用：其一软件开发人员在系统设计早期便能访问硬件，其二为硬件设计在投产前提供额外的测试激励。
软硬件协同验证流程如图3所示。
软硬件协同验证流程大致分为：系统集成前的IP/模块级验证，系统集成后的IP/模块级验证，系统集成后的系统级验证，以及系统应用验证四个阶段。
3.1 系统集成前使用测试向量的IP/模块级验证
验证主要是针对IP/模块的所有功能点的验证，以及片上总线接口的功能验证。
对IP/模块级的验证主要使用HDL（硬件描述语言），开发Testbench（测试平台）和Testcase（测试用例），给设计施加激励并观察其响应来进行验证，此处的平台为系统集成前的测试平台，基于该平台能够简洁并全面的验证各IP/模块的所有功能点。
此阶段是系统设计验证中最基本单元验证，仿真验证调试除错手段丰富，容易添加测试激励。
3.2 系统集成后使用测试程序的IP/模块级验证
主要验证的对象是各IP/模块的功能点，但是该阶段的验证环境是集成后的系统环境，并需要开发软件测试程序，测试输入是通过处理器执行测试程序来完成的，测试结果的收集也是通过处理器来输出到外设或其功能仿真模型，该阶段的测试环境已经接近实际系统工作环境。
3.3 系统集成后使用测试程序的系统级验证
验证的重点不再是各IP/模块的某个功能点，而在于通过整个系统的运行来验证系统级特性，如模块间的互操作性、系统互联及流控制等是否正常，该阶段测试环境与第二阶段相同，只是测试重点不同。
3.4 系统应用验证
主要是指将系统置身于真实的环境中进行验证，开发应用程序，并按照系统应用中的实际需求，对整个系统进行验证。
4 结语
与传统嵌入式系统设计方法相比，软硬件协同设计通过挖掘软硬件之间的并行性，可以克服传统设计方法中软件开发滞后于硬件开发，软件和硬件分开设计而带来的弊端，使整个设计过程能够合理高效。
随着CAD技术的发展，EDA工具对软硬件协同设计技术的支持将越来越多，软硬件协同设计技术在嵌入式系统设计中的作用也将越来越重要。
参考文献
[1]张玢，孟开元.H.264编解码器软硬件协同设计与验证技术研究[D].西安：西安石油大学，2011.
[2]王少平，王京谦，钱玮.嵌入式系统的软件协同设计[J].现代电子技术，2005（2）.
[3]赵川，徐涛，孙晓光.软硬件协同设计方法的研究[J].计算机工程与设计，2003，24（7）：79.。