动态部分可重构方法在SDRAM控制器中的应用

动态部分可重构方法应用于FPGA系统设计中,充分利用了FPGA芯片提供的可重配置功能,减小了FPGA芯片的配置时间。通过对可重构方法的研究,提出了基于模块化动态可重构方法应用到SDRAM控制器设计中,给出了重构流程,并对实验结果进行了分析。该方法提高了FPGA芯片的利用率,有效地提高了可重配置计算系统的整体性能。     

基于FPGA动态部分重构的D/TMR系统设计

在空间环境中,系统的可靠性是保障系统正常运行的关键。针对此问题,提出了一种基于FPGA动态部分重构的D/TMR系统设计,正常工作时采用DMR系统,具有较低的面积开销和功耗;当系统出现故障时,利用FPGA部分动态重构技术切换为TMR系统,不需要额外的故障检测与定位电路,就可以保持系统功能的连续性与可靠性。经实验验证,该设计方案具有可行性。     

基于FPGA的高速数据采集系统的设计

本文介绍了以FPGA为核心逻辑控制模块的高速数据采集系统.设计中采用了自顶向下的方法,将FPGA依据功能划分为几个模块,详细论述了各模块的设计方法和控制流程.FPGA模块设计使用VHDL语言,在Xilinx ISE中实现软件设计和完成仿真.整个采集系统不但可实现24路最大工作频率为500kHz的模拟信号采集,而且还能完成1路系统内部信号的采集以达到自校验功能.     

基于FPGA的UART IP核设计与实现

本文设计了一种基于FPGA的UART核,该核符合串行通信协议,具有模块化、兼容性和可配置性,适合于SoC应用.设计中使用Verilog HDL硬件描述语言在Xilinx ISE环境下进行设计、仿真,最后在FPGA上嵌入UART IP核实现了电路的异步串行通信功能.     

基于DSP和CPLD的FPGA在线配置

介绍Xilinx公司FPGA的几种基本配置模式,在实际图像处理算法评估系统中设计了基于DSP和CPLD的配置电路,完成对系统中FPGA的在线从并行(SelectMAP)配置.减少器件数目,增加硬件系统的灵活性,并详细介绍该配置电路的具体实现过程和实现方法.     

基于FPGA的随机脉冲快速捕捉系统的设计与实现

介绍一种基于FPGA的随机脉冲信号快速捕捉系统的系统结构、工作原理和实现方法;该系统完全摆脱了传统数据采集系统在采集深度和采样效率方面的制约因素,能够在整个时域范围内对外部信号进行连续的高速采样;系统工作过程中不需要外部控制器的干涉,完全由FPGA内部的硬件逻辑电路实现对随机脉冲信号的快速、精确捕捉,可靠性高;抗干扰能力强,同时具有很高的采样效率.     

基于BIST的动态可重构FPGA的时延故障测试方法

FPGA市场已经进入极速发展时代,不同的销售商已向市场投入更多更快的FPGA器件。随着FPGA器件的迅速发展,FP-GA的密度和复杂程度也越来越高,使大量的故障难以使用传统方法进行测试,因此,对FPGA器件的故障测试和故障诊断方法进行更全面的研究具有重要意义。为此重点研究了动态重构FPGA及其基本结构、特点;在此基础上探讨了基于BIST技术的FPGA时延故障测试方法,并成功应用于Lattice ORCA 2C系列FPGA中。实验证明,该BIST方法是可行且有效的,并且不需要昂贵的ATE设备。     

FPGA动态部分可重构技术概述

可重构计算是一种新的计算结构,它将通用处理器和专用集成电路的优点结合起来,具有灵活、高效的特点。FPGA的动态部分可重构是指在系统运行中对FPGA的部分逻辑资源实现动态的功能变换,从而提高数字系统集成度、增强灵活性、提升容错能力,同时降低成本和功耗。本文主要介绍FPGA动态部分可重构的原理以及实现动态部分可重构的方法,并着重分析4种常用的实现方法;介绍FPGA动态部分可重构技术目前在国内外的最新发展和应用;对FPGA动态部分可重构的未来研究发展方向做简单介绍。      

FPGA动态局部重配置在软件无线电中的应用

论文简单概述了Xilinx现场可编程门阵列(FPGA)动态局部重配置的技术特点以及在现代软件无线电(SDR)中的应用.并以一个工程示例着重介绍了在某波形处理模块上采用飞思卡尔处理与FPGA内部微处理器配合的方案对FPGA进行局部功能动态配置的工程实现.     

基于动态局部重配置的FPGA抗辐射模拟

提出一种与具体硬件结构无关、基于权重的错误注入模型,用于准确模拟基于SRAM的现场可编程门阵列抗辐射性能。提出基于JTAG边界扫描技术和动态局部重配置的错误注入模拟平台。实验结果证明,由该软件模型和硬件平台组成的错误注入系统具有良好通用性,能更准确、高效地进行模拟,且成本较低。     

基于EAPR流程的动态局部可重构实现

介绍实现动态局部可重构的方法,以EAPR流程为例,阐述通过时/空复用技术实现动态局部自动重构的基本过程。在此基础上,使用芯片内嵌的硬核处理器Power PC405来调度和管理芯片上其他可编程逻辑资源的自重构过程。在Virtex II Pro开发板上进行验证,结果表明,使用较小容量的FPGA硬件资源,可完成超过其容量规模的系统设计。     

基于动态部分重配置技术的自动测试系统研究

为了在不中断自动测试系统运行的情况下,将实现不同测试功能的比特流文件下载到其板载FPGA中,对动态部分重配置技术进行了研究;研发了一套基于CPCI架构的测控应答机自动测试系统;自动测试系统利用动态部分重配置技术和PCI总线技术,由主控计算机软件将满足不同测试需求的部分重配置比特流文件通过PCI总线动态下载到板载FPGA中,且不影响测试系统的正常运行;测试表明利用动态部分重配置技术,自动测试系统可以将以往需要多块板卡才能实现的功能集成到一块板卡中,大大增加了系统的集成度,并有效降低了系统的硬件成本,同时也能够使自动测试系统具备在线升级功能,增加了系统的设计灵活性。     

Task-based Hardware Reconfiguration in Mobile Robots Using FPGAs

This paper presents a methodology for the realization of intelligent, task-based reconfiguration of the computational hardware for mobile robot applications. Task requirements are first partitioned into requirements on the system hardware and software. Architecture is proposed that enables these requirements to be addressed through appropriate hardware and software components. Hardware–software co-design and hardware reconfiguration are utilized to design robotic systems that are fault-tolerant and have improved reliability. It is shown that this design enables the implementation of efficient controllers for each task of the robot thereby permitting better operational efficiency using fixed computational resources. The approach is validated through case studies where a team of robots is configured and the behavior of the robots is dynamically modified at run-time. It is demonstrated through this implementation that the design procedure results in increased flexibility in configuration at run-time. The ability to reconfigure the resources also aids collaboration between robots, and results in improved performance and fault tolerance.     

FPGA动态局部重构在通用远程接口单元设计中的应用

为了提高飞机机载机电系统的信号处理终端设备——远程接口单元(RIU)的通用性、配置的灵活性、故障后自修复能力等,研究了通用远程接口单元(GRIU)的系统架构。在硬件结构上,由开关矩阵桥接各类机载机电信号;应用FPGA动态局部重构(DPR)技术,由模块化BIT文件流实现机载机电子系统的功能配置和故障后重构。介绍了RIU的作用和特点,DPR的设计方法,并以起落架系统和液压系统为例,给出了GRIU在机载机电系统中的工程应用方法。     

一种利用部分重构技术实现DES算法的方法

针对当前利用可重构计算技术实现DES算法的方法中存在重构性能低和资源占用量大等缺陷,提出了一种利用基于模块的部分重构技术实现DES算法的方法.该方法利用DES具有的对合结构特性进行算法的模块划分,解决了算法部分重构时的模块间通讯和时序调整等关键问题.通过对DES算法的不同实现方案进行对比,验证了该方法的可行性和有效性.     

一种支持构件动态重配置的部署框架

基于构件的开发(Component-BasedSoftwareDevelopment,简称CBSD)逐渐成为创建大型可扩展系统的一种重要的开发方式,同时对基于构件的软件系统的灵活性和适应性的要求也越来越高;而能够动态重配置的构件系统可以满足这种不断增长的需求。文章提出了一种支持系统动态重配置的构件部署框架(ComponentDeploymentFramework)和相应的构件模型,实现了在系统运行时动态地添加、删除和替换构件,而且这些任务都是由构件部署框架自动完成的,对构件开发者透明,减轻了构件开发者的负担。