苛刻環(huán)境下基于FPGA的可重構(gòu)技術(shù)研究.pdf

1、由于現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA具有可多次重復(fù)編程的特點(diǎn)，它賦予了使用者很大的設(shè)計(jì)靈活性。同時(shí)隨著FPGA容量的迅速提高和其內(nèi)嵌的硬核處理器性能的不斷提升，F(xiàn)PGA成為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用的良好的可編程邏輯平臺(tái)。但是，常規(guī)的FPGA設(shè)計(jì)不能滿足系統(tǒng)在苛刻環(huán)境下實(shí)現(xiàn)時(shí)的特殊要求，因此本文圍繞苛刻環(huán)境下基于FPGA的可重構(gòu)技術(shù)展開(kāi)研究。
　　 系統(tǒng)工作的苛刻環(huán)境是指空間、礦井、深山等惡劣環(huán)境，由于這些環(huán)境中存在著高強(qiáng)度輻射、雷電干擾，同

2、時(shí)人工預(yù)知和干預(yù)的能力弱，因此在這些環(huán)境中工作的系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)的體積和重量、不關(guān)機(jī)維護(hù)周期、無(wú)人值守能力有著較高的要求。可重構(gòu)技術(shù)的本質(zhì)是FPGA芯片的全部或部分邏輯資源在一定控制邏輯的驅(qū)動(dòng)下，通過(guò)時(shí)分復(fù)用的方式，在同一邏輯資源上實(shí)現(xiàn)不同的功能。
　　 在分析了傳統(tǒng)的三種可重構(gòu)設(shè)計(jì)流程后，本文完成了一種改進(jìn)的基于模塊的動(dòng)態(tài)局部可重構(gòu)設(shè)計(jì)流程，并在此基礎(chǔ)上，嘗試使用芯片內(nèi)嵌的硬核處理器PowerPC405來(lái)調(diào)度和管理芯片上其他邏輯資源