Высокоуровневое проектирование встраиваемых систем. Часть 1. Платунов А.Е - 55 стр.

UptoLike

54
2 Архитектурное проектирование встраиваемых
вычислительных систем
2.1 Система архитектурных абстракций
2.1.1 Архитектурное проектирование и группы архитектурных абстраций
2.1.1.1 Проблемы архитектурного проектирования ВсС
В настоящее время большинство ВсС являются гетерогенными
многопроцессорными ВС, где помимо традиционных микропроцессорных
элементов присутствуют интегральные программируемые контроллеры
промышленных интерфейсов, ПЛИС, блоки памяти с различной организацией,
другие интегральные компоненты.
Процесс проектирования подобных систем представляет собой сложную
комплексную научно-техническую
задачу, в рамках решения которой коллектив
разработчиков определяет архитектуру, соотношение и функциональное
наполнение аппаратной и программной составляющих системы. Проблема
заключается в существовании огромного количества потенциально пригодных
вариантов реализации, порождаемых по одному техническому заданию. Эти
варианты могут отличаться друг от друга коренным образом, а предварительная
оценка вариантов реализации затруднена. Выбору подлежат средства
и
технологии, направленные на выполнение требований реального масштаба
времени, надежности и безопасности функционирования, эффективной отладки
и тестирования на этапах проектирования, производства и эксплуатации. На
практике, число анализируемых разработчиком вариантов, включая прототипы,
ограничивается единицами. Это определяется сжатыми сроками и бюджетами
разработок на фоне высокой сложности проектируемой системы, отсутствием
эффективных технологий и
инструментальных средств, в том числе САПР.
Объективная сложность структурно-функциональной организации
проектируемой системы во многом определяется количеством и степенью
неоднородности компонентов и подсистем, параметрами интерфейсов и
протоколов, требованиями по надежности и безопасности функционирования.
Неоднородность вычислительных механизмов и компонентов современных
микропроцессорных систем существенно усложняет процесс проектирования и
не способствует гарантированному получению качественного
результата.
Действительно, архитектуру ВсС можно представить как совокупность
решений, удовлетворяющих критичным характеристикам проекта. Тогда
переход к реализации будет происходить через уточнение организации системы
с сохранением критичных ограничений и привнесением элементов реализации,
для которых ограничения считаются некритичными. Можно считать, что для
одной архитектуры с зафиксированными критичными ограничениями
существует множество реализаций, которые
различаются в части
некритичных ограничений. Это означает, что реализация однозначно вытекает