片上動(dòng)態(tài)可重構(gòu)系統(tǒng)的研究與實(shí)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(lái)越多，致使芯片面積和功耗也隨之增大。動(dòng)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(shí)現(xiàn)方式被提了出來(lái)。然而，目前人們對(duì)可重構(gòu)系統(tǒng)的研究，主要把精力放在功能模塊的動(dòng)態(tài)改變或替換上，這對(duì)于以總線為通信方式的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)不會(huì)造成通信問(wèn)題，而當(dāng)在以NoC為通信結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)上實(shí)施動(dòng)態(tài)重構(gòu)時(shí)，就會(huì)引發(fā)通信混亂問(wèn)題，因而必須要提供一種機(jī)制來(lái)處理這一問(wèn)題，現(xiàn)在的研究對(duì)此鮮有涉及。此外，在動(dòng)態(tài)可重構(gòu)

2、系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，如何對(duì)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(gè)亟待解決的問(wèn)題，現(xiàn)有的一些FPGA分配算法對(duì)此不適用。
　　針對(duì)以上問(wèn)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(jì)了一個(gè)重構(gòu)控制器用于控制系統(tǒng)的重構(gòu)過(guò)程，同時(shí)實(shí)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(qǐng)求給與該模塊相連的網(wǎng)絡(luò)接口，網(wǎng)絡(luò)接口對(duì)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(shí)才進(jìn)入該模塊的替換過(guò)程；同時(shí)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(duì)重構(gòu)區(qū)域劃分的研究上，通過(guò)分析，我們提出了一種貪心算法對(duì)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(shí)驗(yàn)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(wèn)題，而且與Xilinx提供的重構(gòu)控制器HWICAP相比，本文設(shè)計(jì)的重構(gòu)控制器在重構(gòu)時(shí)間指標(biāo)上普遍有20％以上的時(shí)間節(jié)省。在應(yīng)用于多模