软硬件协同设计是近十年间刚刚兴起的一门跨领域交叉学科.随着半导体技术的进步,在一颗芯片上可以集成越来越多的晶体管,专用集成电路设计逐渐进入了系统级芯片设计的时代.系统级芯片通常包含有一个或数个微处理器,软件成为系统级芯片不可或缺的一个重要组成部分.软硬件协同设计是系统的软件和硬件部分的协作开发过程,它涵盖了设计过程的诸多方面.该文主要在系统建模、软硬件协同仿真和现场可编程门阵列协同验证三个方面展开研究工作.运用Petri Nets建立统一的软硬件系统模型,清晰的描述出系统设计规范,通过模型仿真,可以优化系统结构.软硬件协同仿真部分研究了在系统级芯片设计不同阶段中进行高效率协同仿真的技术和技巧.基于FPGA的软硬件协同验证部分研究了在FPGA平台上进行快速系统原型验证的技术,包括软硬件接口、硬件设计调试和嵌入式通信协议软件调试等.论文研究工作和典型的系统级芯片——蓝牙基带处理器芯片的研制开发过程紧密结合,论文研究的动机之一就是要解决蓝牙基带芯片开发中遇到的问题,同时蓝牙基带芯片的开发也为论文研究成果的有效性提供了有力的验证.