动态可重配置的星上嵌入式实时计算系统

卫星上由于特殊条件的限制,计算机处理速度满足不了对信号处理的需要,而且不能在有限的硬件规模和功耗的情况下灵活地实现各种计算处理功能。提出了一种基于嵌入式微处理器配合大规模现场可编程门阵列(FPGA)的动态可重配置结构的星上实时计算系统的体系结构设计,可在一块FPGA资源上通过动态重配置实现不同的信号处理功能。实际应用证明,处理速度和性能得到了大幅度提高。

基于System ACE的FPGA全局动态可重配置的研究

FPGA的全局动态可重配置技术主要是指对运行中的FPGA器件的全部逻辑资源实现在系统的功能变换,从而实现硬件的时分复用。提出了一种基于System ACE的全局动态可重配置设计方法,首先介绍Xilinx System ACE技术,详细分析FPGA的全局动态可重配置的原理,使用System ACE控制器件和Compact Flash卡,并讨论了其中的若干细节,然后基于System ACE实现了Virtex-5系列FPGA全局动态可重配置。实验结果表明,该方法稳定可靠,可实现8种不同比特流的动态配置,与传统的FPGA配置方法相比,其配置更灵活。

基于FPGA的多模块动态可重配置系统

提出了一种基于现场可编程门阵列FPGA的多模块动态可重配置系统平台,并在该平台上实现了一个多模块动态自重配置发射机系统。与传统的动态可重配置系统相比,多模块动态可重配置系统的各动态模块能够单独地进行重配置,重配置控制比较灵活,部分重配置比特流较小,所需的部分重配置比特流数量较少。

动态可重配置实时技术——PBO技术

PBO是在开发动态可重配置实时软件过程中提出的一种软件的抽象概念。本文重点讨论其在嵌入式实时软件开发的优缺点,及是否符合实时嵌入式系统的需要。

实现FPGA高效动态可重配置的触发器电路

设计了一种在现场可编程逻辑阵列(FPGA)内可供配置的触发器电路结构.主要特点是:不需要浪费FPGA内组合逻辑的资源,就可以独立配置出56种全部常用类型的D触发器电路或锁存器电路;以FPGA在配置简单时序电路时增加50%面积的代价降低了配置为复杂时序电路时70%的延时和90%的面积.同时针对Xilinx Virtex系列FPGA动态重配置速度较慢的缺点,在触发器电路中加入了抓捕与写回电路;提出了通过硬件电路来实现重配置状态保存和写回的方法.与Xilinx Virtex器件完全用软件实现的方法相比,加快了FPGA动态重配置电路的速度.

利用动态可配置的OADM为城域光网络提供在线资源分配

动态可重配置光分插复用器(Reconfigurable OADMs)增加了环形城域光网络的灵活性，并实现了动态业务流量的快速分配。本文主要研究在线资源分配(连接分配)，并为克服网络中的各种限制提出了几点启发式算法。

PBO技术及实时嵌入式软件开发

介绍PBO技术及其特点,这种技术支持软件重用和动态可重配置;分析其应用于航空航天器等实时嵌入式软件开发过程中的优势与困难。

一种基于Zynq-7000+AD9361的通用调制平台设计

针对一般调制平台互联性差、灵活性差、复用性差等问题,采用软硬件协同设计和部分动态可重配置等技术,设计了一种基于Zynq-7000和AD9361的通用调制平台。采用16APSK和QPSK的调制方式对通用调制平台的设计进行验证,其中平方根升余弦成形滤波器采用查找表形式的多相滤波器结构实现,该实现方法只用到加法运算。测试结果表明,在不同Zynq-7000开发板和不同调制方式下,替换部分硬件功能模块和修改软件配置,平台均能正常工作。与传统调制平台相比,本平台的设计以及功能实现具有灵活性强、复用性高等特点,具有广阔应用前景。

通用一体化测试平台设计

针对航天控制系统灵活性、复用性、可扩展性较差等问题,采用部分动态可重配置和软硬件协同设计等技术,设计了一种基于Microblaze软核的高带宽软件无线电(Software-defined Radio,SDR)通用一体化测试平台。该硬件平台由Kintex7 FPGA与集成式射频(Radio Frequency,RF)收发器AD9371组成,采用Microblaze软核进行功能开发,实现任务调度、功能配置和数据交互;通过Vivado实现测试平台逻辑功能开发,并将功能代码封装成FPGA IP(Intellectual Property)核;最终通过AD9371 RF收发器实现射频数据收发。测试结果表明,该通用一体化测试平台可进行高速率、高带宽数据传输。该平台具有通用性强、互联性强、易操作、易移植等特点,可广泛应用于工业、通信、军事、医疗、汽车、无人机、航天等领域。