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一种面向异构片上系统的调试器框架 被引量:1
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作者 唐俊龙 李奕成 +1 位作者 邹望辉 时洋 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期119-127,共9页
异构片上系统具有定制化满足应用的特异性需求特点,成为多个领域内的主流解决方案.但用户在异构片上系统上进行开发需要面对多种计算资源带来的程序错误,而不同异构片上系统构建统一的调试器框架也面临巨大的挑战.针对上述问题,本文提... 异构片上系统具有定制化满足应用的特异性需求特点,成为多个领域内的主流解决方案.但用户在异构片上系统上进行开发需要面对多种计算资源带来的程序错误,而不同异构片上系统构建统一的调试器框架也面临巨大的挑战.针对上述问题,本文提出了一种面向异构片上系统的调试器框架,该调试器框架设计了异构处理器调试器框架通用接口,开发者可以通过框架功能接口快速构建异构调试器.该框架功能丰富,通过线程切换实现了对异构多核程序的调试,也实现了异构程序性能分析等功能.该框架生成的调试器与传统硬件调试器相比,加载异构程序速度快,是读内存速率的5.5倍,是写内存速率的16.5倍,调试速度大大提高. 展开更多
关键词 异构片上系统 调试器 异构调试 多核调试 性能分析
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基于FPGA的线阵CCD亚像元边缘检测片上系统 被引量:20
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作者 谷林 胡晓东 +1 位作者 陈良益 曾志雄 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期617-621,共5页
为提高线阵CCD边缘检测系统的精度、速度、集成度 ,以及系统的可靠性 ,提出一种集成于单片FPGA、全数字化的亚像元边缘检测系统 根据图像边缘灰度梯度的阶跃特性 ,通过边缘自动检测算法确定出经过高斯滤波处理的CCD图像的像元级边界 ,... 为提高线阵CCD边缘检测系统的精度、速度、集成度 ,以及系统的可靠性 ,提出一种集成于单片FPGA、全数字化的亚像元边缘检测系统 根据图像边缘灰度梯度的阶跃特性 ,通过边缘自动检测算法确定出经过高斯滤波处理的CCD图像的像元级边界 ,在此基础上应用多项式插值算法对图像边缘位置进行亚像元细分 ,实现亚像元边缘检测 以FPGA作为系统的处理核心及数字电路硬件载体 ,利用VHDL语言以及MAX +plusⅡ软件对系统进行模块化设计 ,设计出集成于单片FPGA的线阵CCD亚像元边缘检测系统 系统仿真和测试表明 ,所设计的片上系统具有高精度、高速度、高集成度。 展开更多
关键词 CCD FPGA VYDL 亚像元 片上系统 边缘检测
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基于片上系统的可配置微机保护硬件平台设计与实现 被引量:11
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作者 张桂青 冯涛 +2 位作者 王建华 张杭 耿英三 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2003年第10期81-84,共4页
片上系统 ( SOC)的设计是以模块复用和软硬件协同设计为基础 ,基于平台的设计则以新产品开发中尽量减少模块的重新设计并尽量少增加新的模块为出发点。文中提出了基于 SOC的可配置微机保护硬件平台的设计方法和具体实现 ,该平台由 FPGA... 片上系统 ( SOC)的设计是以模块复用和软硬件协同设计为基础 ,基于平台的设计则以新产品开发中尽量减少模块的重新设计并尽量少增加新的模块为出发点。文中提出了基于 SOC的可配置微机保护硬件平台的设计方法和具体实现 ,该平台由 FPGA和微处理器以及相关接口构成。由于 FPGA有可重复编程的特点 ,不仅芯片中的保护算法、通信模块等可以重新配置 ,构成 SOC骨架结构的模块也可以重新配置。微处理器是 Flash结构 ,也支持在线修改 ,因此该平台的应用非常灵活 ,极大地缩短了新产品的开发周期。文中给出平台应用的 3种典型配置方案 。 展开更多
关键词 继电保护装置 片上系统 微机保护 硬件平台 设计 电力系统 电网
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多处理器片上系统任务调度研究进展评述 被引量:30
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作者 李仁发 刘彦 徐成 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2008年第9期1620-1629,共10页
多处理器片上系统在单芯片上集成了多种指令集处理器,可完成复杂完整的功能,在图像处理、网络多媒体和嵌入式系统等应用领域前景广阔.任务映射与调度是多处理器片上系统设计的关键问题之一.介绍了多处理器片上系统的基本结构和面临的挑... 多处理器片上系统在单芯片上集成了多种指令集处理器,可完成复杂完整的功能,在图像处理、网络多媒体和嵌入式系统等应用领域前景广阔.任务映射与调度是多处理器片上系统设计的关键问题之一.介绍了多处理器片上系统的基本结构和面临的挑战,从调度算法分析和实现框架两个方面着重探讨了近年来多处理器片上系统任务调度的国内外研究进展情况,分析了当前亟待解决的问题与下一步主要的研究方向,可为多处理器片上系统相关研究提供参考. 展开更多
关键词 多处理器片上系统 实时任务调度 嵌入式系统 体系结构探索 调度模型
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片上系统中的IP复用 被引量:11
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作者 朱全庆 邹雪城 +2 位作者 东振中 黄峰 童建农 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2001年第7期3-7,16,共6页
IP(Intellectual Property)复用技术是提高片上系统设计效率、缩短设计周期的一个关键。本文简要介绍了IP产生的原因、IP的概念与分类,分析了可复用IP的设计流程及相关工具,探讨了片上系统设计中的I... IP(Intellectual Property)复用技术是提高片上系统设计效率、缩短设计周期的一个关键。本文简要介绍了IP产生的原因、IP的概念与分类,分析了可复用IP的设计流程及相关工具,探讨了片上系统设计中的IP复用以及当前面临的主要问题,最后指出了IP的市场前景和未来发展趋势。 展开更多
关键词 片上系统 IP复用 硬件描述语言 集成电路
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一种面向嵌入式应用的片上系统:腾跃-1 被引量:4
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作者 王蕾 陆洪毅 +2 位作者 王进 戴葵 王志英 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期2036-2039,共4页
本文介绍了面向嵌入式应用的片上系统芯片:腾跃-1的设计和实现技术.该芯片包括32位嵌入式RISC微处理器内核、通用存储器控制器、LCD控制器、片上总线和各种外围设备.微处理器内核采用自主设计的指令集体系结构.该芯片已经在中芯国际0.18... 本文介绍了面向嵌入式应用的片上系统芯片:腾跃-1的设计和实现技术.该芯片包括32位嵌入式RISC微处理器内核、通用存储器控制器、LCD控制器、片上总线和各种外围设备.微处理器内核采用自主设计的指令集体系结构.该芯片已经在中芯国际0.18μm工艺上通过验证,主频300MHz@1.8V,可以应用于信息安全领域的身份认证和数据加密等应用.本文最后对芯片的进行了性能评测. 展开更多
关键词 片上系统 嵌入式微处理器 体系结构 流水线 CACHE 存储器控制器
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可热扩展的三维并行散热集成方法:用于大规模并行计算的片上系统关键技术 被引量:3
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作者 骆祖莹 韩银和 +2 位作者 赵国兴 余先川 周明全 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期717-728,共12页
现有的三维(3D)垂直集成技术无法实现热扩展,受限于过高的温度,难以通过众多器件层的叠放来实现性能的最大化.文中提出了一种具有热扩展性的3D并行散热集成方法,将每个器件层平行于散热方向进行叠放,器件层为长条形,其短边平行于散热方... 现有的三维(3D)垂直集成技术无法实现热扩展,受限于过高的温度,难以通过众多器件层的叠放来实现性能的最大化.文中提出了一种具有热扩展性的3D并行散热集成方法,将每个器件层平行于散热方向进行叠放,器件层为长条形,其短边平行于散热方向,长边垂直于散热方向,这样就保证了每个器件层均可以凭借自身所拥有的高导热性硅衬底(而不是导热过孔)来获得独立而较短的散热通道,保证3D并行散热集成芯片最高温度与所叠加的器件层数无关.文中提出了一种用于3D并行散热集成芯片最高衬底温度计算的分析模型,推导出3D芯片最高衬底温度的解析表达式,从理论上说明了该方法具有热扩展性.通过对未来用于千核并行计算的芯片进行3D集成设计表明:该文3D并行散热集成方法具有热扩展性、不需要导热过孔、良品率高等优点. 展开更多
关键词 片上系统 三维芯 热分析 并行计算 算法
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多目标实时跟踪可编程片上系统的软件优化 被引量:5
8
作者 叶有时 赵保军 +1 位作者 唐林波 蔡晓芳 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期681-689,共9页
针对传统DsP+FPGA设计方案结构复杂、功耗高、体积大、抗干扰性差等问题,应用可编程片上(SOPC)技术建立了多目标实时跟踪系统并提出了基于NIOSII核及其数据链路特征的软件优化方法,对系统采用的迭代投影跟踪算法和通信制导控制算... 针对传统DsP+FPGA设计方案结构复杂、功耗高、体积大、抗干扰性差等问题,应用可编程片上(SOPC)技术建立了多目标实时跟踪系统并提出了基于NIOSII核及其数据链路特征的软件优化方法,对系统采用的迭代投影跟踪算法和通信制导控制算法进行了优化。研究了算法结构优化,链路配置优化,代码优化,自定义指令和C2H技术,并将这些技术应用于多目标跟踪SOPC系统来优化算法结构,减少代码量,去除程序相关性并进行链路层硬件转换,提升软件并行流水性能。实验结果表明,该优化方法可使软件效率提升9~18倍。在图像序列100frame/s,分辨率256pixel×256pixel的条件下,在1.3ms内完成了单帧图像的多目标跟踪处理,470us内完成了单周期导航运算处理,使系统运算满足了实时处理的要求并在节约硬件成本的同时了简化结构,提高了运行稳定性。 展开更多
关键词 软件优化 多目标跟踪 实时处理 可编程片上系统
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一款基于多处理器片上系统的动态自适应仲裁器 被引量:4
9
作者 徐懿 李丽 +3 位作者 杜高明 张宇昂 张冰 高明伦 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期1085-1092,共8页
随着深亚微米工艺技术的发展,同一芯片上集成多个处理器得以实现.通信架构是多处理器片上系统的瓶颈,而高效的仲裁器可以解决多个处理器同时访问共享资源引起的冲突和竞争,从而防止系统性能的下降.提出一款算法简单的动态自适应仲裁器.... 随着深亚微米工艺技术的发展,同一芯片上集成多个处理器得以实现.通信架构是多处理器片上系统的瓶颈,而高效的仲裁器可以解决多个处理器同时访问共享资源引起的冲突和竞争,从而防止系统性能的下降.提出一款算法简单的动态自适应仲裁器.它可以自动调节各个处理器占据的总线带宽,避免饥饿现象.基于多处理器仿真平台的实验结果显示它比传统的仲裁器减少了68%的任务完成时间,缩短了78%的总线等待时间,并且能更好地控制各处理器的总线带宽. 展开更多
关键词 多处理器片上系统 动态自适应仲裁器 时分复用 lottery总线 总线带宽
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一种异构可重构片上系统的实时任务调度算法 被引量:4
10
作者 刘彦 李仁发 +1 位作者 许新达 徐成 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期1116-1124,共9页
动态可重构系统中为新到达的任务实时地安排任务启动时间和放置位置是硬件任务调度算法的关键.硬件任务的调度在很大程度上影响可重构计算系统的性能.提出了一种基于二维资源模型的分组-邻接边在线调度算法,该算法将硬件任务按照长宽比... 动态可重构系统中为新到达的任务实时地安排任务启动时间和放置位置是硬件任务调度算法的关键.硬件任务的调度在很大程度上影响可重构计算系统的性能.提出了一种基于二维资源模型的分组-邻接边在线调度算法,该算法将硬件任务按照长宽比分为垂直任务和水平任务两组分别考虑在可重构资源上的放置位置,同时引入任务邻接边数作为选择合理放置位置的重要指标,可使得硬件任务放置更为紧凑,减少资源碎片,提高调度成功率.对两种硬件任务放置策略进行了对比,结果表明尽可能早的安排任务启动有利于提升高负载情况下的调度成功率.仿真实验表明,与已有算法相比,该算法具有更高的任务接受率,而运行时开销没有显著增加. 展开更多
关键词 异构可重构片上系统 调度算法 可重构计算 在线调度 嵌入式系统
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应用于片上系统中低功耗IP核设计的自适应门控时钟技术 被引量:4
11
作者 常晓涛 张明明 +1 位作者 张志敏 韩银和 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期823-830,共8页
门控时钟技术一直以来是降低芯片动态功耗的有效方法.文章结合片上系统(SoC)的结构特性和设计特点,分析已有的各种门控时钟技术的优缺点,指出这些缺点是SoC设计中的严重障碍,随后抽象出IP核工作模型,提出了仅用非常简单的逻辑就可以方... 门控时钟技术一直以来是降低芯片动态功耗的有效方法.文章结合片上系统(SoC)的结构特性和设计特点,分析已有的各种门控时钟技术的优缺点,指出这些缺点是SoC设计中的严重障碍,随后抽象出IP核工作模型,提出了仅用非常简单的逻辑就可以方便应用于IP核的自适应门控时钟技术.这种技术在不影响性能的前提下,可以根据IP核的应用状况自动开关时钟,不但可以降低动态功耗,还可以结合门控电源技术降低漏电功耗.对一款真实SoC中浮点IP核的改造实验表明,在不降低性能的前提下,可以平均降低62.2%的动态功耗,同时理论上平均降低70.9%的漏电功耗. 展开更多
关键词 门控时钟 IP核 片上系统 低功耗设计
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基于片上系统的孤立词语音识别算法设计 被引量:4
12
作者 刘金伟 黄樟钦 侯义斌 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第13期25-27,55,共4页
介绍了孤立词语音识别系统,针对片上系统进行了语音识别算法的选择。对基于语音帧的端点检测算法、线性预测编码倒谱系数LPCC算法和动态时间规整DTW算法进行了分析和设计。对于新型语音识别SoC芯片的开发研制和推动片上可编程系统(SoPC... 介绍了孤立词语音识别系统,针对片上系统进行了语音识别算法的选择。对基于语音帧的端点检测算法、线性预测编码倒谱系数LPCC算法和动态时间规整DTW算法进行了分析和设计。对于新型语音识别SoC芯片的开发研制和推动片上可编程系统(SoPC)的研究与发展具有一定的理论和实践意义。 展开更多
关键词 片上系统 语音识别 端点检测 LPCC DTW
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基于可编程片上系统的超声电机小型驱动电源 被引量:4
13
作者 李华峰 冒俊 +1 位作者 马春苗 赵淳生 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2009年第3期370-372,376,共4页
提出了一种基于可编程片上系统(PsoC)的超声电机小型驱动电源的设计方案,详述了该电源的硬件电路结构和完成相关功能的软件设计方案,并用它驱动自制的TRUM45行波型超声电机,实验结果验证了设计方案的合理性。与使用分立元件的普通驱动... 提出了一种基于可编程片上系统(PsoC)的超声电机小型驱动电源的设计方案,详述了该电源的硬件电路结构和完成相关功能的软件设计方案,并用它驱动自制的TRUM45行波型超声电机,实验结果验证了设计方案的合理性。与使用分立元件的普通驱动电源相比,其元件数与体积分别减少了56%和50%,并具有电路简洁,保密性高,调节方便和运行稳定等优点。 展开更多
关键词 超声电机 可编程片上系统 驱动电源
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可重构多核片上系统体系结构综述 被引量:3
14
作者 唐柳 黄樟钦 +1 位作者 侯义斌 方凤才 《计算机工程与应用》 CSCD 2012年第20期39-45,共7页
可重构片上多核系统利用不同粒度、不同耦合度的可重构资源,充分开发资源的并行性,兼顾硬件计算的高性能及软件实现的灵活性,且复用特性使其具备开发设计成本降低、产品面市时间缩短的优势。介绍可重构计算系统概念及其分类,从系统级层... 可重构片上多核系统利用不同粒度、不同耦合度的可重构资源,充分开发资源的并行性,兼顾硬件计算的高性能及软件实现的灵活性,且复用特性使其具备开发设计成本降低、产品面市时间缩短的优势。介绍可重构计算系统概念及其分类,从系统级层面回顾可重构多核片上系统体系结构的研究进展,讨论未来的研究趋势及需要关注的关键问题。 展开更多
关键词 可重构 多核片上系统 体系结构 可信性
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片上系统设计中软硬件协同验证方法的研究 被引量:8
15
作者 严迎建 刘明业 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期317-321,共5页
讨论一种面向片上系统(SOC)设计的基于指令集模拟器和硬件模拟器的软硬件协同验证方法。该方法能够在SOC设计的早期对整个系统功能进行验证,能够为设计者提供一个纯虚拟的软硬件协同验证环境。重点讨论协同模拟过程中软硬件交互事件的... 讨论一种面向片上系统(SOC)设计的基于指令集模拟器和硬件模拟器的软硬件协同验证方法。该方法能够在SOC设计的早期对整个系统功能进行验证,能够为设计者提供一个纯虚拟的软硬件协同验证环境。重点讨论协同模拟过程中软硬件交互事件的产生和处理方法,以及软硬件模拟器之间的同步和优化方法,并且给出了事件驱动硬件模拟器的协同模拟控制算法。最后给出了一个基于ARM7TDMI的设计验证实例。 展开更多
关键词 片上系统 协同验证 协同模拟 指令集模拟器
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片上系统的技术与发展 被引量:3
16
作者 周端 王国平 顾新 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2002年第9期4-5,共2页
介绍了集成电路和片上系统目前的状况、片上系统的设计方法、设计技术以及该技术中需要解决的问题和今后的发展方向。
关键词 片上系统 集成电路 设计 集成度
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基于片上系统的实时红外图像处理器设计 被引量:2
17
作者 王明超 刘纪洲 +2 位作者 马建国 殷金坚 乔育花 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1012-1014,共3页
提出了一种适合红外热像仪的基于FPGA片上系统(SOPC)的图像处理器设计方案,即FPGA片上逻辑处理+NIOSⅡ软核CPU+DSP内核的处理架构。综合了三种主流核心处理器的优势,具备很强的处理能力;并且集成在一个芯片内部,有利于高速实时地图像处... 提出了一种适合红外热像仪的基于FPGA片上系统(SOPC)的图像处理器设计方案,即FPGA片上逻辑处理+NIOSⅡ软核CPU+DSP内核的处理架构。综合了三种主流核心处理器的优势,具备很强的处理能力;并且集成在一个芯片内部,有利于高速实时地图像处理功能实现。本设计在实际工程应用中得到了良好的使用效果。 展开更多
关键词 片上系统 实时处理 FPGA NIOSⅡ DSP
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片上系统在应变测试系统中的应用 被引量:2
18
作者 包海涛 朱林剑 +3 位作者 孙守林 梁丰 陈庆红 毛范海 《实验技术与管理》 CAS 2008年第7期104-106,共3页
片上系统是单片机技术发展的新成果,它可以减少系统的复杂程度,进而提高产品性价比。大连理工大学将这一技术应用到了应变测试系统中,在检测的稳定性和可靠性方面取得了较好的效果。
关键词 应变 片上系统 测试系统
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片上系统设计中事务级建模技术综述 被引量:6
19
作者 童琨 边计年 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第11期1365-1372,共8页
随着集成电路复杂度的提高,事务级建模成为了片上系统设计中一个新的研究方向.系统地总结了近年来事务级建模技术的研究热点及设计者关注的问题,介绍了该技术在建模与模拟验证中的作用与优势;分析了事务级建模发展中需要解决的问题,并... 随着集成电路复杂度的提高,事务级建模成为了片上系统设计中一个新的研究方向.系统地总结了近年来事务级建模技术的研究热点及设计者关注的问题,介绍了该技术在建模与模拟验证中的作用与优势;分析了事务级建模发展中需要解决的问题,并对其前景进行了展望. 展开更多
关键词 片上系统 事务级建模 模拟 验证
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一种基于过程级编程模型的可重构片上系统设计方法 被引量:2
20
作者 陈宇 李仁发 +1 位作者 钟俊 刘滔 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期1748-1758,共11页
可重构片上系统是一种兼具功能灵活性与高运算速度的新型计算平台,是面向未来嵌入式应用市场复杂需求的技术解决方案,但复杂、困难的设计过程必将阻碍它的广泛应用与进一步发展.针对当前可重构片上系统设计过程中编程不透明、可重构资... 可重构片上系统是一种兼具功能灵活性与高运算速度的新型计算平台,是面向未来嵌入式应用市场复杂需求的技术解决方案,但复杂、困难的设计过程必将阻碍它的广泛应用与进一步发展.针对当前可重构片上系统设计过程中编程不透明、可重构资源难以有效利用等问题,结合可编程器件能够根据应用特性动态配置芯片体系结构的特点,提出并实现了一套基于过程级透明编程模型的软硬件协同设计方法.在编程模型框架内,系统设计人员通过调用已根据应用特性进行优化的软硬件协同函数库,即可利用高级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对其进行划分,选择、调度需要转换到软件或硬件实现的库函数,并通过动态链接器实时切换函数的运行方式,从而形成一个由功能描述到系统实现的自动化流程.实验及测试结果验证了该方法的可行性和高效性. 展开更多
关键词 可重构片上系统 软硬件协同设计 过程级编程模型 动态软硬件划分 设计方法学
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