基于EAPR流程的动态局部可重构实现

介绍实现动态局部可重构的方法,以EAPR流程为例,阐述通过时/空复用技术实现动态局部自动重构的基本过程。在此基础上,使用芯片内嵌的硬核处理器Power PC405来调度和管理芯片上其他可编程逻辑资源的自重构过程。在Virtex-Ⅱ Pro开发板上进行验证,结果表明,使用较小容量的FPGA硬件资源,可完成超过其容量规模的系统设计。

FPGA动态局部可重构中基于TBUF总线宏设计

FPGA动态局部可重构技术通常将系统划分为固定模块和可重构模块,可重构模块与其他模块之间的通信都是通过使用特殊的总线宏实现的。总线宏的正确设计是实现FPGA动态局部可重构技术的关键。在研究了FPGA动态局部可重构技术中基于三态缓冲器(Tri-state Buffer,TBUF)总线宏结构的基础上,采用Xilinx ISE FPGA Editor可视化的方法实现总线宏的设计,并借助可重构硬件平台——XCV800验证板,通过设计动态可重构实验,论证总线宏设计的正确性。

一种基于局部可重构技术的DMR设计

针对机载雷达等空中预警装备要求工作可靠性高、体积小、实时性强的特点,提出了一种基于局部可重构技术的双模冗余(DMR)设计。该技术是在传统硬件冗余的基础上,把核心模块置于现场可编程门阵列(FPGA)的动态区域,当检测到工作模块故障时,立即把热备份模块接入工作系统,同时通过动态可重构技术对故障进行修复,系统的运行不会因故障而中断。该技术能够满足机载雷达的工作要求,使其能够长时间、不间断地担负战备值班任务。实验表明,该方法能够提高可靠性,减少资源消耗,在机载雷达上具有广阔的应用前景。

局部动态可重构FPGA的备份与恢复技术

对于FPGA在数字化设计应用中智能化、动态灵活的新需求,以局部动态可重构为基础,将逻辑功能抽象为类似软件进程的硬件进程,结合实时任务RT Linux内核实现硬件进程调度,通过FPGA局部功能备份与恢复技术实现在操作系统层对FPGA片上逻辑功能进行实时中间状态备份、功能中断重载切换及原始功能中继运行恢复。在FPGA上实现多任务并行可切换调用,并验证硬件功能线程调度及硬件进程的备份、切换、恢复功能,为FPGA在适应智能、高效、高动态、高可塑性的前沿数字系统设计提供新思路和实用参考。

基于FPGA的局部动态可重构技术研究

可重构技术作为嵌入式系统中软硬件结合的设计方法,在可靠性、系统高集成度方面有很大优势。现场可编辑门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)不仅可以满足这些客观需求,还加强了系统的自适应性,降低了开发成本。文章介绍了动态局部重构的实现方法,并在早期获取部分可重构(Early Access Partial Reconfiguration,EAPR)方法的基础上加以改进。之后使用Xilinx生产的Virtex-ML403开发板实现整个设计,验证该方法的有效性,保证系统的稳定,在实际应用的实现中有利于对资源有效的管理和合理的利用。

基于局部动态可重构技术的多通道数据采集系统

可重构技术既具有硬件任务的高效性又具有软件任务的灵活性,近年已经成为研究热点,并越来越广泛的应用到实际系统之中.应用在化工、电力、冶金等行业的大型监控系统中的多通道数据采集系统具有高可靠性、强实时性和高并行性特点,典型的多通道数据采集系统普遍采用ASIC集成电路设计,可配置性、灵活性和扩展性差,本文提出一种将局部动态可重构技术应用到多通道数据采集系统的设计方案,提高了系统的可配置性和应用范围,并且系统具有更高的实时性和并行性.

基于蚁群优化算法的虚拟现场可编程门阵列部署策略

针对可重构密码资源池中,如何在最少的现场可编程门阵列(FPGA)上部署虚拟FPGA(vFPGA)的问题,结合FPGA的工作特点和应用场景的需求,在传统蚁群算法的基础上进行了优化,提出了一个基于蚁群优化(ACO)算法的vFPGA部署策略。首先,通过赋予蚂蚁资源状态感知的能力实现各个FPGA之间的负载均衡,同时避免频繁的vFPGA迁移;其次,设计预留空间,有效减少因为租户需求动态变化带来的服务等级协议(SLA)冲突;最后,对CloudSim进行功能扩展,使用合成的工作流进行仿真实验,对该策略性能进行评估。实验结果表明,所提策略可以在保证系统服务质量的前提下,提高FPGA资源利用率,减少FPGA使用量。