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《基于fpga的动态可重构系统设计与实现_南希》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、电路设计南希等:基于FPGA的动态可重构系统设计与实现基于FPGA的动态可重构系统设计与实现南希,龚龙庆,田卫,李潇(西安微电子技术研究所陕西西安710054)摘要:近年来,随着计算机技术的发展,尤其是现场可编程门阵列FPGA的出现,使实时电路重构成为研究热点。基于FPGA的重构系统具有自适应、自主修复特性,在空间应用中具有非常重要的作用。介绍FPGA可重构技术的分类以及动态可重构技术的原理,并在此基础之上选取Virtex24系列FPGA给出一种动态重构的应用以及具体实现,即通过微处理器(ARM)结合多个FPGA,并采用一种新的边界扫描链方
2、法对多个FPGA进行配置,从而实现局部动态可重构。这种实现方法具有较强通用性和适于模块化设计等优点。关键词:可重构计算;FPGA;动态可重构;局部重构;Virtex24配置;JTAG(边界扫描)链中图分类号:TP368.1文献标识码:B文章编号:10042373X(2009)062004204DesignandImplementationofReconfigurableSystemBasedonFPGANANXi,GONGLongqing,TIANWei,LIXiao(Xi′anMicro2electronicInstitute,Xi′an
3、,710054,China)Abstract:Recently,withtherapiddevelopmentofmicro2electroniccomputertechnology,especiallywiththeappearanceoflargescaleFieldProgrammableGateArray(FPGA),real2timecircuitreconfigurationisbecomingaresearchfocusamongtheinternationalacademy.Reconfigurationsystembase
4、donFPGAisself2adaptiveandself2repairing,andplaysanimportantroleinspaceapplications.ThetaxonomyforFPGAreconfigurationanddynamicreconfigurationtechnologyisintroducedinthispa2per,BasedonFPGAdevices,asortofreconfigurablecomputingsystemisproposedthatiscombiningmicro2processor(A
5、RM)withmulti2FPGA,adoptinganewkindofmethodwhichiscalledBoundary2Scanchaintoimplementpartialdynamicreconfigu2ration.Theadvantagesaremoreuniversalandsuitformodularizeddesignandsoonbyconfiguringmulti2FPGA.Keywords:reconfigurablecomputing;FPGA;dynamicreconfiguration;partialrec
6、onfiguration;Virtex24configuration;JTAG(boundary2scan)chain0引言1可重构技术概述由于数字逻辑系统功能复杂化的需求,单片系统的1.1可重构的定义芯片正朝着超大规模、高密度的方向发展。对于一个大可重构就是在电子系统的工作状态下,动态地改变规模的数字系统而言,系统规模是基于各种逻辑功能模电路的结构。这主要通过对系统中的可编程逻辑器件块的组合。但是,无论是时序逻辑系统,还是组合逻辑进行重新配置或者局部重新配置来完成。利用可重构系统,或者组合/时序混合系统,从时间轴上来看,系统技术,能在只增
7、加少量硬件资源的情况下,使系统同时中的各个功能模块并不是时刻都在工作,而是根据系统具有软件实现和硬件实现的优点。外部的整体要求,轮流或循环地被激活或工作。并且,1.2可重构方式的分类随着数字逻辑规模的扩大,在相同速度条件下,在一定按照重构的方式,系统重构可以分为静态系统重构的时间区间,其功能模块的平均使用率将下降。因此,(StaticReconfiguration)和动态系统重构(Dynamic系统设计应该从传统追求大规模、高密度的方向,转向Reconfiguration)。如何提高资源利用率,用有限的资源实现更大规模的逻1.2.1静态系统
8、重构辑设计上来。可重构计算技术能够提供硬件的效率和静态系统重构是指目标系统的逻辑功能静态重载,软件的可编程性,它综合了微处理器和ASIC的特点,只能在运行前配置的系统,如图1所示
