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可重构片上系统的软硬件协同设计方法研究的开题报告
一、选题背景
随着数字电路设计复杂度的不断增加，传统的定制化设计方法已经无法满足需求，可重构片上系统(reconfigurablecomputing)已经成为数字电路设计的一个重要分支之一。可重构片上系统具有灵活性高、设计周期短、开发成本低的优点，已经在空间、通信、军事等领域得到了广泛应用。
可重构片上系统的设计包括软件和硬件两个方面，软硬件协同设计是一种重要的设计方法。在软硬件协同设计中，软件和硬件之间需要进行交互和协作，并且需要考虑到软硬件接口的设计和性能优化等问题，因此软硬件协同设计是可重构片上系统设计中的一个重要研究方向。
二、研究意义
本文将研究可重构片上系统的软硬件协同设计方法，主要包括以下方面：
1.软硬件协同设计的概念和基本原理，以及在可重构片上系统设计中的应用。
2.软硬件接口的设计问题，包括通信方式、传输协议、数据格式等方面的设计。
3.软硬件协同设计中的性能优化问题，包括资源利用率、运行速度、功耗等方面的优化。
4.软硬件设计的仿真和验证问题，包括仿真和验证方法、仿真和验证工具等方面的研究。
该研究将有助于推进可重构片上系统的发展，探索新的设计方法和技术，并且有助于提高可重构片上系统的性能和可靠性，满足不同应用领域对于数字电路设计的需求。
三、研究内容
1.可重构片上系统的概念和基本原理
该部分主要介绍可重构片上系统的基本概念和原理，包括可重构逻辑单元、可编程硬件片上系统、可重构计算机等方面的内容。
2.软硬件接口的设计问题
该部分主要探讨软硬件接口的设计问题，包括通信方式、传输协议、数据格式等方面的设计，并且以具体案例进行分析和研究。
3.软硬件协同设计中的性能优化问题
该部分主要研究在软硬件协同设计中所涉及到的性能优化问题，包括资源利用率、运行速度、功耗等方面的优化，并且提出相应的优化方法和策略。
4.软硬件设计的仿真和验证问题
该部分主要研究软硬件设计的仿真和验证问题，包括仿真和验证方法、仿真和验证工具等方面的研究，并且通过实验验证所提出的软硬件协同设计方法的可行性和有效性。
四、研究方法
本研究主要采用文献研究、案例分析、实验验证等方法。通过对相关文献的综合阅读和分析，探讨可重构片上系统的软硬件协同设计方法和技术，针对具体应用场景进行实验验证。
五、预期成果
1.可重构片上系统的软硬件协同设计方法和技术。
2.软硬件接口的设计规范和实现方法。
3.在软硬件协同设计中性能优化的方法和策略。
4.软硬件设计的仿真和验证工具。
六、进度安排
1.第一年：调研相关文献，探讨可重构片上系统的软硬件协同设计方法和技术，完成软硬件接口的设计规范和实现方法的研究。
2.第二年：深入研究软硬件协同设计中的性能优化问题，提出相应优化方法和策略，并且完成相应的仿真和验证工具的研究。
3.第三年：实验验证所提出的软硬件协同设计方法和技术的可行性和有效性，撰写毕业论文和学位论文。
七、参考文献
[1]罗磊.可重构计算的理论及应用.北京：电子工业出版社,2009.
[2]WoogeunRhee,KyeongHoLee,YoungYunLee,etal.Reconfigurablecomputing:Architecturesanddesignmethods.KoreanJournalofElectricalEngineering,2012,61(4):599-607.
[3]魏志成,陈琪,邵建.可编程逻辑器件及其设计.北京：北京航空航天大学出版社,2011.
[4]周明光,史世勇,薛建林.可重构计算领域深度学习的研究.计算机工程,2019,45(3):293-298.
[5]邱阳,洪俊,李晓光.基于FPGA的可重构加快器设计与优化.计算机学报,2019,42(8):1646-1659.