一种新型的单芯片级可进化硬件系统

针对可进化硬件(EHW)系统的需求,设计实现了FDP-2-SOPC芯片,芯片中嵌入了CPU和FPGA两种IP核,可实现硬件电路的重构和进化;以该芯片为系统核心建立了一种新型的软硬件结合的单芯片级EHW系统.为了提高电路重构速度,设计了针对EHW需求的快速局部重配置技术;为提高遗传算法的执行速度,设计了专用的随机数产生器;为了减少软硬件开发相关性并降低系统开发的难度,满足不同适应度评估方案的需求,提出了一种灵活友好的数据交互技术;并开发了合适的遗传算法.在此单芯片级EHW系统上进行了电路自进化实验,实验结果表明,该系统可正确地实现硬件电路的自重构、自进化,在进化速度上优势明显:针对同样的目标电路进化,在进化算法性能相近的前提下,该系统的进化时间相比FPGA+PC系统提高了一个数量级.