基于FPGA的动态自重构系统原理与实现

现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)提供了强大的可编程接口,支持灵活的现场可编程能力。动态可重构设计方法可以在尺寸、重量、功率和成本等方面优化传统的FPGA应用。目前控制、存储和接口组成的动态可重构实现系统,虽然可以实现对FPGA的动态可重构,但需要额外增加多个器件,反而使FPGA应用系统更加复杂。基于动态可重构原理,提出了一种动态自重构系统的原理和实现方法。该方法通过在静态逻辑中添加自重构模块,对自身可重构分区进行功能修改,从而实现对自身的动态重构。设计了两种LED灯的闪烁方式模块,实验结果证明:通过自重构技术,可以实现这两种闪烁方式的切换,证明了自重构技术的可行性。     

基于流水线技术的可重构体系结构的研究与设计

目前,FPGA动态可重构技术大部分基于常规的SRAM FPGA平台,其主要的应用还停留在静态系统重构.真正意义上的动态重构系统由于其功能的连续性会受到重构时隙的影响,还处于研究阶段.重构时隙是实现动态重构系统的瓶颈问题.利用流水线技术和可重构技术,提出了一种动态可重构体系结构;采用AES算法对其进行仿真验证.结果表明,该结构有效地解决了动态重构系统中的重构时隙问题,可很好地应用到高速可重构体系结构设计中.     

空天信息系统的容错设计与实现

为了提高SRAM型FPGA在空天信息系统应用中的可靠性,提出了一种基于FPGA局部动态可重构的容错系统设计方法.通过深入分析FPGA在空天信息系统应用中的故障机理,比较了当前应用较为广泛的抗空间辐射容错方法,结合FPGA 局部动态可重构技术的优点和Virtex-5器件的结构特点,实现了XC5VLX50T-1FFll36...     

FPGA动态局部可重构中基于TBUF总线宏设计

FPGA动态局部可重构技术通常将系统划分为固定模块和可重构模块,可重构模块与其他模块之间的通信都是通过使用特殊的总线宏实现的.总线宏的正确设计是实现FPGA动态局部可重构技术的关键.在研究了FPGA动态局部可重构技术中基于三态缓冲器(Tri-state Buffer,TBUF)总线宏结构的基础上,采用Xilinx ISE FPGA Editor可视化的方法实现总线宏的设计,并借助可重构硬件平台--XCV800验证板,通过设计动态可重构实验,论证总线宏设计的正确性.     

基于XC6200的可重构处理器设计

本文讨论一种针对图像信息处理应用的可重构处理器设计与实现.该处理器采用DSP+FPGA的混合计算结构,既具有制造完成后的可编程性,又能提供较高的计算性能,可适用多种实时图像信息处理应用的需要.文中还对动态重构的实现及可重构芯片设计等问题进行了较为深入的讨论,并用设计实例论证了作者的设计思想.     

基于可重构核的FPGA电路设计

电路系统的自适应性、紧凑性和低成本 ,促进了在嵌入式系统中软硬件的协同设计。在线可重构FPGA不仅可以满足这一要求 ,而且在可编程专用电路系统设计的验证及可靠性等方面有着良好的应用 ,文中介绍了可重构 FPGA的实现结构及评估方法 ,提出以线性矢量表征可重构 FPGA及其可重构核的研究模型 ,以及基于可重构核的模块化设计 ,认为面向分类的专用类可重构 FPGA应当是现阶段可重构 FPGA的研究主题。     

基于双FPGA系统的高速全局动态重构设计与实现

基于双FPGA芯片的可重构原型系统,提出一种系统高速全局动态重构设计方法。利用Xilinx Virtex-7系列FPGA的常规配置通道,使用一片规模较小的FPGA芯片作为重构控制器对大规模算法FPGA芯片实现全局动态重构。实验结果表明,系统重构时间小于60 ms,与常规FPGA逻辑下载方法相比,配置效率提高了2~3个数量级。     

高清视频编码在可重构处理器中的映射实现

提出一种高清视频编码在可重构处理器ReMAP上映射实现的方法,采用动态流水重构技术,实现整数运动估计、环内算法等多个关键子算法在可重构处理器中的分时复用映射.仿真验证表明,可重构处理器ReMAP可支撑高清视频编码的高性能实现;另一方面,动态可重构技术可有效提升可重构处理器的利用率,充分利用可重构处理器的处理能力,减少算法对中间暂存数据存储空间的需求.     

FPGA动态可重构技术原理及实现方法分析

FPGA动态重构技术主要是指对于特定结构的FPGA芯片,在一定的控制逻辑的驱动下,对芯片的全部或部分逻辑资源实现在系统的高速的功能变换,从而实现硬件的时分复用,节省逻辑资源。本文以SRAM FPGA的可重配置特性为基础,结合几种新型的动态重构FPGA芯片结构,分析了FPGA动态重构技术的原理,讨论了其实现方法。     

基于可重构SOC平台的嵌入式MPEG2解码器设计

利用FPGA的可重构特点,建立一个可重构的SOC设计平台.该平台第一层为可重构的FPGA,第二层为利用FPGA资源搭建的LEON2 SOC系统,由RISC处理器软核、AMBA总线以及IP模块结构组成,第三层是应用层,在SOC系统的基础上实现各种应用.为了实现这个目标,SOC系统中的IP模块应该具有两个特点:即插即用和参数化.基于该平台,成功实现了嵌入式MPEG2视频解码器的不同应用.证明了可重构的设计平台能够满足不同的应用需求.