基于SOPC的部分自重構(gòu)系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、可重構(gòu)計算系統(tǒng)是在通用計算機(jī)和專用ASIC的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它利用了可編程邏輯器件的可重構(gòu)特性，同時具有通用計算機(jī)的靈活性和專用ASIC的高效性，是當(dāng)前計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的研究熱點。部分重構(gòu)是一種新興的可重構(gòu)計算技術(shù)，它使得可重構(gòu)計算系統(tǒng)在重新配置可重構(gòu)邏輯器件上的部分計算資源時不會影響器件上其余部分的功能，能實現(xiàn)系統(tǒng)資源的分時復(fù)用。與早期的可重構(gòu)計算技術(shù)相比，部分重構(gòu)技術(shù)能夠進(jìn)一步提高資源利用率和系統(tǒng)性能。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步，當(dāng)前

2、的可編程邏輯器件的復(fù)雜度已經(jīng)能夠在單個可編程器邏輯件內(nèi)實現(xiàn)整個系統(tǒng)，即片上可編程系統(tǒng)（System—on—a—Programmable—Chip，SOPC）。自重構(gòu)系統(tǒng)是一類特殊的基于SOPC的嵌入式系統(tǒng)，它在設(shè)計時利用可編程邏輯器件的可重構(gòu)特性將各種邏輯功能配置到器件上構(gòu)成系統(tǒng)硬件平臺，而在系統(tǒng)運(yùn)行過程時能夠利用可重構(gòu)邏輯器件內(nèi)嵌的處理器對系統(tǒng)的重構(gòu)過程進(jìn)行控制，無需采用傳統(tǒng)的板級重構(gòu)方式，具有更高速和更靈活的重構(gòu)能力。 雖然

3、當(dāng)前的可編程邏輯器件已經(jīng)對部分重構(gòu)和SOPC的設(shè)計提供了相當(dāng)充分的支持，但是基于SOPC的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)流程卻不能夠直接為部分自重構(gòu)系統(tǒng)的設(shè)計提供足夠的支持。本論文針對上面的問題，在模塊化設(shè)計方法學(xué)的基礎(chǔ)上，把傳統(tǒng)的基于SOPC的嵌入式開發(fā)流程與基于EAPR的部分重構(gòu)技術(shù)相結(jié)合，提出了基于SOPC的部分自重構(gòu)系統(tǒng)的設(shè)計方法。主要內(nèi)容包括：首先介紹了目前可重構(gòu)計算技術(shù)的研究現(xiàn)狀和意義，研究和對比了目前流行的各種部分可重構(gòu)設(shè)計方法，將現(xiàn)有的