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基于FPGA的可重构系统设计.rar

  • 资源大小:2167 K
  • 上传时间: 2023-10-04
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  • 标      签: FPGA

资 源 简 介

可重构计算是介于通用处理器和ASIC之间的全新计算解决方案,在计算机视觉、移动设备以及软件无线电等领域有广阔的应用前景。在可重构系统中,硬件模块可以像软件程序一样被动态调用或修改,兼具硬件实现的性能和软件实现的灵活性。可重构操作系统的引入使得硬件模块被抽象为硬件任务,由操作系统对软硬件任务实现统一的管理,从而屏蔽了底层软硬件实现方式的差异,为应用设计人员提供一致、友好的编程接口。 文本以FPGA为基础,对基于模块的动态部分可重构系统展开了研究,并主要完成以下工作: 首先,介绍可重构系统发展现状、基本分类及重构方式,重点介绍基于模块的可重构系统设计流程。 第二,以具备动态可重构能力的Xilinx Virex-Ⅱ Pro FPGA 为基础,设计一种CPU+FPGA混合体系结构。抽象并统一硬件任务接口,为操作系统对硬件任务的管理提供便利。同时,对混合任务系统的任务通信模式进行了研究,设计并实现了基于共享内存的软硬件任务通信方式。 第三,对硬件任务的配置管理进行了探讨,实现了基于SelectMAP 接口的硬件任务的动态配置,缩短了硬件任务切换的时间。 第四,实现了基于Linux的可重构操作系统原型。对Linux操作系统内核进行扩展,提供了硬件任务桩模块,给出硬件任务操作的统一接口,实现了操作系统对软硬件任务的统一管理。为用户硬件进程提供:Proc和文件I/O两种数据交互方式,并设计了通信控制器、配置控制器的驱动程序。

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