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近年来,嵌入式系统在国民经济和国防等许多领域得到了广泛的应用。随着系统复杂性日益提高,软硬件协同设计技术成为提高设计效率的重要技术。而软硬件划分是协同设计流程中的一个关键任务,对软硬件划分的研究具有重要的学术和实践价值。 本文通过在基于SystemC的系统设计流程中引入Petri网分析技术和遗传算法,提出了一种改进的软硬件划分方法,所做的工作主要有: (1)提出将时间Petri网作为划分模型和性能评估的工具,并嵌入到SystemC系统设计流程中,以弥补SystemC缺乏形式化分析工具的不足。 (2)在分析SystemC程序结构的基础上,提出了由SystemC程序到时间Petri网的转换算法。并在一个例子中使用Petri网可达图方法检测出原SystemC程序存在的死锁问题,证明了转换算法的有效性。 (3)利用Petri网的不变量将系统划分成子网,通过对每个子网的考察实现对系统性能的评估。不变量的计算采用基于矩阵方程的方法以避免使用可达性分析可能出现的状态爆炸问题。在此基础上结合具体的目标体系结构引入调度的思想对性能评估算法进行改进,通过实例证明改进后的算法能够更准确地计算性能评估参数。 (4)针对软硬件划分需考虑多个目标的特点,使用遗传多目标算法对划分结果进行优化。并使用自适应的罚函数来处理系统约束,引入精英保留策略以加快算法的收敛。