Abstract-Dataflow har visat sig vara en attraktiv beräkningsmodell för programmering av tillämpningar för digital signalbehandling (DSP). En begränsad version av dataflöde, så kallat synkront dataflöde (SDF), som erbjuder starka kompileringstidsförutsägbarhetsegenskaper, men har begränsad expressiv kraft, har studerats ingående i DSP-sammanhang. Många utvidgningar till synkront dataflöde har föreslagits för att öka dess expressivitet samtidigt som dess kompilerings-tid förutsägbarhet egenskaper så mycket som möjligt. Vi föreslår en parameteriserad dataflöde ram som kan tillämpas som en meta-modellering teknik för att avsevärt förbättra uttryckskraften hos någon dataflödesmodell som har en väldefinierad koncept av en graf iteration. Det parameteriserade ramverket för dataflöde är kompatibelt med många av de befintliga dataflödesmodellerna för DSP, inklusive SDF, cyklostatiskt dataflöde, skalbart synkront dataflöde och Booleskt dataflöde. I detta dokument utvecklar vi precisa, formella semantik för parameteriserat synkront dataflöde (PSDF)-tillämpningen av vårt parameteriserade modelleringsramverk till SDF-som gör det möjligt att modellera databeroende, dynamiska DSP-system på ett naturligt och intuitivt sätt. Genom vår utveckling av PSDF visar vi att önskvärda egenskaper hos en DSP modellering miljö såsom dynamisk omkonfigurerbarhet och design återanvändning framträder som inneboende egenskaper i vår parameteriserade ramverk. Ett exempel på ett talkompressionsprogram används för att illustrera effekten av PSDF-metoden och dess förmåga att hantera effektiva programvarusyntestekniker. Dessutom illustrerar vi generaliteten i vårt parameteriserade ramverk genom att diskutera dess tillämpning på cyklostatiskt dataflöde, vilket är ett populärt alternativ till SDF-modellen. Index Terms-CAD verktyg, dataflöde modellering, inbyggda system, omkonfigurerbar design, programvarusyntes. T HE INCREASING användning av konfigurerbara hårdvarutekniker i digital signalbehandling (DSP) systemdesign, tillsammans med den ständiga trenden mot mer dynamiskt beteende och omkonfigurerbarhet i DSP-tillämpningar, leder till en syn på DSP systemdesign som den gemensamma designen av arkitekturer (design substrat), parameteriseringar (designalternativ som exponeras för högre nivåer av abstraktion), och konfigurationer (uppsättningar av designval för relevanta parameteriseringar) [6], som illustreras i Utgivare Identifier S 1053-587X(01)07764-9. på en programmerbar DSP-processor kan beskrivas som codesign av mikroarkitekturen (arkitekturen), instruktionsuppsättningen (en parameterisering av arkitekturen), och programvaran som konfigurerar mikroarkitektur / instruction set paret för uppsättningen av applikationsfunktioner. Som ett annat exempel kan utformningen av en digital filtreringsunderrutin ses som samdesign av en programvarumall (t.ex. en sekvens av för loopar), en uppsättning mallparametrar (t.ex. antal kranar och filterkoefficienter) och en uppsättning förväntade parametervärdeskombinationer som ofta kommer att användas. Denna trend mot visning design i termer av konfigurationer av parameteriserade substrat omvandlar snabbt den en gång klar separation mellan hårdvara och programvara till en kontinuum av kompromisser mellan specialisering och flexibilitet. Det blir därför allt viktigare att tillhandahålla exakta och kraftfulla mekanismer för modellering av parameterisering och konfigurerbarhet i designverktyg för DSP-system. Motiverade av detta växande behov utvecklar vi i detta dokument formella semantik för modellering av DSP-tillämpningar som fångar upp samdesignrelationerna med Fig. 1 och leder till effektiva tekniker för automatiserad syntes av implementeringar. I synnerhet introducerar vi parameteriserat dataflöde som en meta-modelleringsteknik som kan tillämpas på ett brett spektrum av dataflödesmodeller för att avsevärt öka deras uttryckskraft, så att databeroende, dynamiskt omkonfigurerbara DSP-system kan uttryckas på ett naturligt och intuitivt sätt. Våra parameteriseringskoncept kan inkorporeras i alla dataflödesmodeller där det finns ett begrepp om en graf iteration. Till exempel är det parameteriserade ramverket kompatibelt med många av de befintliga dataflödesmodellerna såsom synkront dataflöde [19], skalbart synkront dataflöde [25], cyklostatiskt dataflöde [9] och booleskt dataflöde [11]. För tydlighet och enhetlighet, och eftersom SDF för närvarande är den mest populära och allmänt studerade dataflödesmodellen för DSP, utvecklar vi parameteriserat dataflöde formellt inom ramen för SDF (kallas parameteriserat synkront dataflöde (PSDF)). Utöver den formella modellen har vi även utvecklat effektiva programvarusyntestekniker (kallas kvasistatisk schemaläggning) för en klass av PSDF-specifikationer, som diskuteras i avsnitt VI-A. Ett talkompressionsprogram som modelleras i avsnitt VIII visar ett exempel på att tillämpa PSDF-teknik på verkliga DSP-designer. I avsnitt IX illustrerar vi generaliteten i det parameteriserade dataflödesramverket genom att
I REF införs en parameteriserad dataflödesmodell, där parametervärden kan tolkas som olika scenarier.
Parameterized Dataflow Modeling for DSP Systems
{'venue': 'IEEE Transactions on Signal Processing', 'journal': None, 'mag_field_of_study': ['Computer Science']}