基于Xilinx Virtex-Ⅱ Pro的過程級動態(tài)部分可重構系統(tǒng)設計與實現(xiàn).pdf

1、可重構計算技術結合了通用處理器(General-Purpose Processor，GPP)和專用集成電路(Application Specific Integrated Circuits，ASIC)兩者的優(yōu)點，能夠提供硬件的高效性和軟件的可編程性，是當前熱門的研究課題之一。動態(tài)部分可重構技術是可重構計算技術的最新進展之一。該技術能夠在可重構系統(tǒng)正常工作的情況下，配置其中部分可重構資源，使得一部分任務的執(zhí)行能夠與另一部分任務的配置同時進

2、行，具有節(jié)約硬件資源和增強系統(tǒng)靈活性的優(yōu)點。 支持部分可重構的可編程邏輯器件是實現(xiàn)動態(tài)部分可重構技術的保證。目前采用最廣泛的是基于SRAM實現(xiàn)的FPGA(Field Programmable Gate Array)，具有反復多次編程的優(yōu)點。通過給FPGA加載不同的配置數(shù)據(jù)，就可以執(zhí)行不同的硬件功能。其代表作是Xilinx公司Virtex-II Pro系列FPGA。 雖然Xilinx公司對于Virtex-II Pro系列F

3、PGA的動態(tài)部分重構技術提供了相當豐富的文檔，但是動態(tài)部分重構技術比較新，還缺乏公認成熟可靠的設計流程，在一定程度上制約了動態(tài)部分可重構系統(tǒng)的開發(fā)。本文選擇在Xilinx Virtex-II ProXC2VP30平臺上利用動態(tài)部分重構技術實現(xiàn)一個過程級動態(tài)部分可重構系統(tǒng)，對如何利用內部配置訪問通道(Internal Configuration Access Port，ICAP)對OPB(On-Chip Peripheral Bus)總線

4、上的加密IP(Intellectual Property)模塊進行動態(tài)重構作了詳細的介紹，主要完成的研究工作包括： (1)建立了一個可靠的，模塊化的動態(tài)部分重構設計流程，包括建立初始硬件平臺、靜態(tài)與重構模塊的劃分與設計、模塊生成與系統(tǒng)組裝等步驟。 (2)利用基于Slice的總線宏解決了靜態(tài)模塊與重構模塊通信的關鍵問題。針對傳統(tǒng)的基于TBUF的總線宏在通信效率和信號控制方面存在的缺陷，本文根據(jù)系統(tǒng)重構的需要實現(xiàn)了基于Sli