可重构体系结构作为一种并行体系结构,由于同时兼具通用处理器的灵活性和专用集成电路的高效性,被视为解决应用加速的高性能方案而备受关注。传统的细粒度可重构体系结构(FGRA)如FPGA,用于实现计算密集型应用时,存在着资源开销大、功耗高的缺点。相比于FGRA,采用粗粒度可重构体系结构(CGRA)实现字节级操作的算法,可获得更快的运算速度以及更少的功耗和资源开销,更能满足数据密集型应用算法的实现需求。在设计CGRA的过程中,由于需要实现应用领域中的一组算法,增加了设计空间搜索的复杂度,使得CGRA的性能不仅取决于体系结构,也取决于应用的映射策略,优化应用的映射是提高性能的关键之一。此外,为了能在CGRA的设计初期进行结构探索和映射策略评估,需要搭建评估设计方案的仿真模型。因此本文将对CGRA中的应用映射和建模进行深入的研究,主要包括以下内容:首先,介绍了CGRA的应用映射和建模的研究现状和研究意义,在总结CGRA的结构特点的基础上,分析了当前CGRA应用映射和建模的难点。其次,在CGRA的应用映射方面,针对当前映射算法的缺陷提出了一种基于模调度的映射算法,该算法能够适用多种二维阵列结构的CGRA,同时能够有效地降低存储器访问冲突问题。再次,在CGRA的建模方面,提出了一种面向应用映射的层次化模型架构,利用SystemC的事务级建模机制,实现各层模型的搭建。最后,利用搭建的CGRA模型对提出的映射算法进行仿真实验,验证CGRA模型的功能,通过具体应用算法的仿真实验对映射算法进行系统地评估。