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研究表明，人类的信息加工在很大程度上依赖于视觉，来自外界约80%-90%的信息是通过人的眼睛获得的，视线跟踪系统通过对人眼注视点的跟踪可以获得人类的视觉感知信息，在商业、军事、娱乐、生活等各个领域具有广泛的应用前景。随着集成电路规模及制造技术的飞速发展，以多学科多领域交叉融合为目标的SoC成为了许多电子应用产品主要的解决方案，随之而来的SoC设计方法学上的探讨也逐渐受到大家的关注，然而SoC设计方法学的不成熟也给我们提供了很大的研究和发展空间。通过对比分析传统SoC设计方法，本文以普尔钦斑点法的视线跟踪SoC为实例，采用基于SystemC模型的系统级SoC设计方法进行视线跟踪系统的系统级设计与验证，并用基于FPGA的手动转换HDL模型RTL的设计方法完成实际硬件平台上的验证。本文的主要研究工作如下：首先，深入分析目前普尔钦斑点法的视线跟踪系统中各个算法的研究现状，结合实验分析确定本文的具体算法，此外，针对系统级设计语言SystemC特有的多分层模型进行多个性能因素的对比，综合分析出采用事务级模型TLM作为SoC的高抽象层次模型，负责SoC的软硬件自动划分，而硬件部分则使用SystemC RTL模型进行细化设计。其次，利用TLM对视线跟踪SoC进行高抽象层次建模，确定SoC的软硬件划分结果，继而对硬件部分向RTL模型进行细化，通过仿真结果优化RTL模型的硬件架构；软件部分则选用嵌入式微处理器Nios II的指令集模拟器ISS进行时序精确的仿真，从而在计算机上完成视线跟踪SoC的系统建模及验证。最后，根据视线跟踪SoC的SystemC模型确定的软硬件划分结果、硬件部分的优化架构以及软件代码，在FPGA硬件平台上，采用手动HDL模型设计的方法完成SystemC-to-HDL的变换，并构建视线跟踪SoPC进行软硬件的协同验证。实验表明，视线跟踪SoC的SystemC RTL模型的仿真结果，与相同硬件架构和软件代码的SoPC硬件平台验证结果对比，每个算法模块及整个SoC的时序精确率都在98%以上，功能方面100%正确，表明基于SystemC模型的系统级SoC设计方法的高效特性，而脱离硬件束缚的SystemC系统建模、高层次的快速仿真以及软硬件自动划分能力也充分体现了该系统级SoC设计方法快速可靠的特性。