可重构计算硬件平台的设计与实现

《可重构计算硬件平台的设计与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、目录摘要⋯⋯⋯⋯⋯。Abstract⋯⋯⋯⋯⋯⋯。2第1章引言1．1研究背景⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯31．2可重构系统研究中存在的若干问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯41．3本文的主要工作及文章结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5第2章可重构计算及其相关技术⋯⋯⋯．．72．1可重构计算的概念⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．72．2可重构计算系统的分类⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．82．2．1系统耦合度⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

2、⋯⋯⋯．82．2．2重构单元粒度⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1O2．2．3系统重构方式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯102．3可重构器件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。112．3．1CPLD⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1l2．3．2FPGA⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．122．4可重构系统设计流程和工具⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯152．4．1通用FPGA系统级设计

3、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯152．4．2基于FPGA的动态部分可重构系统设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯17第3章可重构计算硬件平台的设计193．1典型的可重构计算平台⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯203．1．1SPLASH和SPLASH2⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．203．1．2GARP⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．213．1．3RAW⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．223．1．4P

4、ipeRench．⋯．．．．⋯．⋯．．．．⋯．．．⋯⋯．⋯．．⋯．⋯⋯．．．．．．⋯⋯⋯．．．⋯．．⋯⋯．⋯⋯．⋯．．⋯⋯⋯．：Z：；3．1．5ErlangenSlotMachine⋯．．．．．⋯⋯⋯．．．⋯．．⋯．．．．．⋯．．⋯．．．．．．．．⋯⋯⋯．⋯⋯．．．⋯⋯⋯．．24⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．26⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．28⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯．28⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．30⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一32⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯．404．1基于硬件平台的系统级开发⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。404．2平台规范文档的编写

5、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。414．2．1XBD文件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯424．2．2UCF文件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯444．2．3MHS文件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯454．2．4BBD文件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯46＼4．3EDK下平台的创建⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。474．4平台口参数配置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

6、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．484．5平台的调试手段⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯494．5．1硬件方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯494．5．2软件方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．49第5章结论与展望⋯⋯⋯⋯。参考文献致谢⋯⋯⋯545660一个关键问题就是缺乏实用化的、支持面向可重构操作系统的硬件平台，使得对可重构操作系统的研究尚停留在概念化的阶段。脱离操作系统的可重构计算系统无法有效的对可重构资源进行抽象和管理，失去了任务潜在的并行性，对其性能有较大的

7、影响。本文针对上述问题，设计并实现了一款基于单片XilinxVirtex-4FPGA的可重构计算硬件平台，作为研究面向可重构系统的操作系统和其他应用的硬件基础。本文完成的主要工作如下：首先，介绍可重构计算及其相关技术，重点讲述了可重构器件、可重构系统的分类和设计流程。其次，分析了可重构计算平台的发展和几个典型平台的实现，在此基础上结合科研需求提出了一种可重构系统硬件平台的设计方案，并简述基于该硬件平台的系统级设计方法。最后，介绍了可重构系统硬件平台的开发调试流程，介绍了调试环境、调试工具以及调试手段和心得。关键词

8、：可重构计算、部分动态可重构、FPGA、可重构平台中图法分类号：TP316AbstractReconfigurableComputing(RC)isanewcomputingsolutionsituatedbetweenGeneralPurposeProcessorandASICs．WithinatypicalFPGA-basedRCsystem，thehardwarec