合作信息
用于軟硬件協(xié)同開發(fā)的全系統(tǒng)仿真平臺SkyEye
發(fā)布單位：清華大學(xué)
所屬行業(yè)：電子信息
合作信息類型：意向合作
機(jī)構(gòu)類型：高等院校
供求關(guān)系：供應(yīng)
合作信息期限：2016-12
參考價格：面議
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合作信息簡介
1成果簡介
我們以普適計算為技術(shù)支撐，以產(chǎn)學(xué)研用為導(dǎo)向，基于多年的研究成果研發(fā)用于嵌入式
系統(tǒng)軟硬協(xié)同開發(fā)的全系統(tǒng)仿真平臺SkyEye。目前該平臺已經(jīng)應(yīng)用于航空、航天、通信等
行業(yè)的多家單位，如西安的航空工業(yè)計算機(jī)技術(shù)研究所,北京的星地恒通公司，華為公司等。
該平臺可以對硬件進(jìn)行全系統(tǒng)的仿真，從而用于硬件尚未完成之前的軟件開發(fā)，來縮短開發(fā)
周期，已經(jīng)取得初步成果。
目前，國外廠商研制的全系統(tǒng)仿真平臺Simics已經(jīng)廣泛用于航空航天、軍工、半導(dǎo)體
等行業(yè)，并已經(jīng)取得較高的經(jīng)濟(jì)效益。
2應(yīng)用說明
計算機(jī)仿真是一種工程學(xué)的概念，它是把已知的理論、計算方法、流程、各種參數(shù)等在
計算機(jī)上編程實(shí)現(xiàn)，從而達(dá)到快速計算、快速重復(fù)、提前求得結(jié)果、減少工程迭代次數(shù)的目
的。這種仿真不僅僅是在計算機(jī)和電子行業(yè)中使用，也在航空航天、石油化工、理論科學(xué)、
汽車船舶，甚至在金融、社會學(xué)、自然科學(xué)研究等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。
在復(fù)雜嵌入式系統(tǒng)特別是數(shù)字信號處理系統(tǒng)的開發(fā)上，仿真技術(shù)近年來也得到了廣泛的
應(yīng)用。在現(xiàn)代復(fù)雜嵌入式系統(tǒng)的研發(fā)過程中，特別是針對多核和多節(jié)點(diǎn)的復(fù)雜系統(tǒng)，實(shí)際的
硬件平臺已經(jīng)無法很好地滿足開發(fā)和測試過程中的需求，在成本、可用性、可控性、可調(diào)試
性、可測試性、容錯檢錯測試等方面硬件平臺都比不上數(shù)字化全系統(tǒng)仿真平臺。其具體應(yīng)用
領(lǐng)域如下：
1）軟硬件系統(tǒng)開發(fā)
使用全系統(tǒng)仿真平臺可以在硬件平臺尚未完成之前，就可以用我們的仿真平臺對硬件進(jìn)
行建模，從而用仿真平臺提前進(jìn)行軟件的開發(fā)和調(diào)試，從而可以有效降低開發(fā)成本，縮短開
發(fā)周期。
上圖 開發(fā)周期和傳統(tǒng)基于硬件的開發(fā)周期相比較
2）全系統(tǒng)的閉環(huán)測試
利用仿真平臺可以做全系統(tǒng)的閉環(huán)測試，我們可以把真實(shí)數(shù)據(jù)通過計算機(jī)的外部接口輸
清華大學(xué)科技成果重點(diǎn)推廣項(xiàng)目
28
入到仿真平臺，然后仿真平臺上運(yùn)行待測試的系統(tǒng)軟件，從而可以對系統(tǒng)軟件進(jìn)行全系統(tǒng)測
試。
仿真平臺特點(diǎn)：
綜合性能指標(biāo)如下：
運(yùn)行性能：本平臺為非周期精確的功能仿真，性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過周期精確仿真軟件，可以達(dá)
到500到2000個MIPS。
支持多處理器系統(tǒng)的仿真，同時支持對多處理器進(jìn)行并行仿真，以保證系統(tǒng)整體性能。
目前支持的處理器架構(gòu)集如下：
帶有多種外設(shè)、總線和接口的仿真，并能對用戶自有的設(shè)備和總線進(jìn)行建模和定制。
支持系統(tǒng)級調(diào)試，能夠支持全系統(tǒng)暫停、單步、設(shè)置斷點(diǎn)、代碼跟蹤等調(diào)試功能，并支
持全系統(tǒng)現(xiàn)場的恢復(fù)和保存。
支持仿真系統(tǒng)的運(yùn)行自動控制，以實(shí)現(xiàn)不需要人工干預(yù)的自動化測試。并且這種控制是
能夠仿真人機(jī)交互的，即使是交互型的測試也可以編程自動化完成。
支持故障注入，以利于設(shè)備故障恢復(fù)代碼和系統(tǒng)魯棒性的測試。
3效益分析
使用全系統(tǒng)仿真平臺進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)不但可以縮短開發(fā)周期和降低開發(fā)成本，
而且可以在軟件調(diào)試和軟件測試上顯著提升效率。一次完成開發(fā)的全系統(tǒng)仿真平臺可以在項(xiàng)
目的早期設(shè)計，中期調(diào)試開發(fā)，以及末期的測試的各個環(huán)節(jié)使用。
目前據(jù)我們調(diào)研，全系統(tǒng)仿真平臺在美國的NASA、瑞典的愛立信公司等已經(jīng)使用較為
普遍，并帶來了良好的經(jīng)濟(jì)效益。我們預(yù)測未來國內(nèi)的相關(guān)行業(yè)對全系統(tǒng)仿真平臺的需求將
會有迅速的增長，將有一定的發(fā)展前景。
4合作方式
商談。
5項(xiàng)目所屬行業(yè)領(lǐng)域
電子信息。
我們以普適計算為技術(shù)支撐，以產(chǎn)學(xué)研用為導(dǎo)向，基于多年的研究成果研發(fā)用于嵌入式
系統(tǒng)軟硬協(xié)同開發(fā)的全系統(tǒng)仿真平臺SkyEye。目前該平臺已經(jīng)應(yīng)用于航空、航天、通信等
行業(yè)的多家單位，如西安的航空工業(yè)計算機(jī)技術(shù)研究所,北京的星地恒通公司，華為公司等。
該平臺可以對硬件進(jìn)行全系統(tǒng)的仿真，從而用于硬件尚未完成之前的軟件開發(fā)，來縮短開發(fā)
周期，已經(jīng)取得初步成果。
目前，國外廠商研制的全系統(tǒng)仿真平臺Simics已經(jīng)廣泛用于航空航天、軍工、半導(dǎo)體
等行業(yè)，并已經(jīng)取得較高的經(jīng)濟(jì)效益。
2應(yīng)用說明
計算機(jī)仿真是一種工程學(xué)的概念，它是把已知的理論、計算方法、流程、各種參數(shù)等在
計算機(jī)上編程實(shí)現(xiàn)，從而達(dá)到快速計算、快速重復(fù)、提前求得結(jié)果、減少工程迭代次數(shù)的目
的。這種仿真不僅僅是在計算機(jī)和電子行業(yè)中使用，也在航空航天、石油化工、理論科學(xué)、
汽車船舶，甚至在金融、社會學(xué)、自然科學(xué)研究等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。
在復(fù)雜嵌入式系統(tǒng)特別是數(shù)字信號處理系統(tǒng)的開發(fā)上，仿真技術(shù)近年來也得到了廣泛的
應(yīng)用。在現(xiàn)代復(fù)雜嵌入式系統(tǒng)的研發(fā)過程中，特別是針對多核和多節(jié)點(diǎn)的復(fù)雜系統(tǒng)，實(shí)際的
硬件平臺已經(jīng)無法很好地滿足開發(fā)和測試過程中的需求，在成本、可用性、可控性、可調(diào)試
性、可測試性、容錯檢錯測試等方面硬件平臺都比不上數(shù)字化全系統(tǒng)仿真平臺。其具體應(yīng)用
領(lǐng)域如下：
1）軟硬件系統(tǒng)開發(fā)
使用全系統(tǒng)仿真平臺可以在硬件平臺尚未完成之前，就可以用我們的仿真平臺對硬件進(jìn)
行建模，從而用仿真平臺提前進(jìn)行軟件的開發(fā)和調(diào)試，從而可以有效降低開發(fā)成本，縮短開
發(fā)周期。
上圖 開發(fā)周期和傳統(tǒng)基于硬件的開發(fā)周期相比較
2）全系統(tǒng)的閉環(huán)測試
利用仿真平臺可以做全系統(tǒng)的閉環(huán)測試，我們可以把真實(shí)數(shù)據(jù)通過計算機(jī)的外部接口輸
清華大學(xué)科技成果重點(diǎn)推廣項(xiàng)目
28
入到仿真平臺，然后仿真平臺上運(yùn)行待測試的系統(tǒng)軟件，從而可以對系統(tǒng)軟件進(jìn)行全系統(tǒng)測
試。
仿真平臺特點(diǎn)：
綜合性能指標(biāo)如下：
運(yùn)行性能：本平臺為非周期精確的功能仿真，性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過周期精確仿真軟件，可以達(dá)
到500到2000個MIPS。
支持多處理器系統(tǒng)的仿真，同時支持對多處理器進(jìn)行并行仿真，以保證系統(tǒng)整體性能。
目前支持的處理器架構(gòu)集如下：
帶有多種外設(shè)、總線和接口的仿真，并能對用戶自有的設(shè)備和總線進(jìn)行建模和定制。
支持系統(tǒng)級調(diào)試，能夠支持全系統(tǒng)暫停、單步、設(shè)置斷點(diǎn)、代碼跟蹤等調(diào)試功能，并支
持全系統(tǒng)現(xiàn)場的恢復(fù)和保存。
支持仿真系統(tǒng)的運(yùn)行自動控制，以實(shí)現(xiàn)不需要人工干預(yù)的自動化測試。并且這種控制是
能夠仿真人機(jī)交互的，即使是交互型的測試也可以編程自動化完成。
支持故障注入，以利于設(shè)備故障恢復(fù)代碼和系統(tǒng)魯棒性的測試。
3效益分析
使用全系統(tǒng)仿真平臺進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)不但可以縮短開發(fā)周期和降低開發(fā)成本，
而且可以在軟件調(diào)試和軟件測試上顯著提升效率。一次完成開發(fā)的全系統(tǒng)仿真平臺可以在項(xiàng)
目的早期設(shè)計，中期調(diào)試開發(fā)，以及末期的測試的各個環(huán)節(jié)使用。
目前據(jù)我們調(diào)研，全系統(tǒng)仿真平臺在美國的NASA、瑞典的愛立信公司等已經(jīng)使用較為
普遍，并帶來了良好的經(jīng)濟(jì)效益。我們預(yù)測未來國內(nèi)的相關(guān)行業(yè)對全系統(tǒng)仿真平臺的需求將
會有迅速的增長，將有一定的發(fā)展前景。
4合作方式
商談。
5項(xiàng)目所屬行業(yè)領(lǐng)域
電子信息。
