片上動態(tài)可重構(gòu)系統(tǒng)的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著片上系統(tǒng)集成度的提高，集成在單塊芯片上的模塊越來越多，致使芯片面積和功耗也隨之增大。動態(tài)可重構(gòu)系統(tǒng)作為一種有效減小芯片面積和提高資源利用率的實現(xiàn)方式被提了出來。然而，目前人們對可重構(gòu)系統(tǒng)的研究，主要把精力放在功能模塊的動態(tài)改變或替換上，這對于以總線為通信方式的系統(tǒng)來說不會造成通信問題，而當(dāng)在以NoC為通信結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)上實施動態(tài)重構(gòu)時，就會引發(fā)通信混亂問題，因而必須要提供一種機(jī)制來處理這一問題，現(xiàn)在的研究對此鮮有涉及。此外，在動態(tài)可重構(gòu)

2、系統(tǒng)的實現(xiàn)過程中，如何對重構(gòu)模塊進(jìn)行很好的分組和在FPGA上劃分重構(gòu)區(qū)域，隨著系統(tǒng)復(fù)雜的提升已經(jīng)成為一個亟待解決的問題，現(xiàn)有的一些FPGA分配算法對此不適用。
　　針對以上問題，本文提出了一種適用于NoC通信結(jié)構(gòu)的重構(gòu)控制系統(tǒng)，并設(shè)計了一個重構(gòu)控制器用于控制系統(tǒng)的重構(gòu)過程，同時實現(xiàn)了一種解決通信混亂的機(jī)制，在模塊被替換之前，由重構(gòu)控制器發(fā)送重構(gòu)請求給與該模塊相連的網(wǎng)絡(luò)接口，網(wǎng)絡(luò)接口對該模塊的通信進(jìn)行一些處理后，向重構(gòu)控制器響應(yīng)，此

3、時才進(jìn)入該模塊的替換過程；同時重構(gòu)控制系統(tǒng)在處理器很少參與的情況下就能完成系統(tǒng)的重構(gòu)任務(wù)，提高了處理器的利用效率。在對重構(gòu)區(qū)域劃分的研究上，通過分析，我們提出了一種貪心算法對重構(gòu)區(qū)域進(jìn)行劃分，最大程度上節(jié)約了FPGA片上資源。
　　實驗結(jié)果表明，采用本文的重構(gòu)控制系統(tǒng)不僅能解決NoC系統(tǒng)中的通信混亂問題，而且與Xilinx提供的重構(gòu)控制器HWICAP相比，本文設(shè)計的重構(gòu)控制器在重構(gòu)時間指標(biāo)上普遍有20％以上的時間節(jié)省。在應(yīng)用于多模