基于RapidIO的通信中間件FPGA硬件化的研究與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-03-26 18:07
隨著軟件無(wú)線電(Software Defined Radio,SDR)的發(fā)展,通用處理器(General Purpose Processor,GPP)受處理能力的限制,無(wú)法滿足當(dāng)前無(wú)線電通信業(yè)務(wù)的需求,越來(lái)越多的需要依靠現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(Field Programmable GateArrays,FPGA)、數(shù)字信號(hào)處理(Digital Signal Processing,DSP)等專用處理器來(lái)完成高速數(shù)據(jù)處理的任務(wù),同時(shí)利用通信中間件的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展能力來(lái)解決異構(gòu)系統(tǒng)的耦合度的問(wèn)題。本文所面對(duì)的應(yīng)用背景是當(dāng)前國(guó)防領(lǐng)域中對(duì)波形信號(hào)處理系統(tǒng),該系統(tǒng)由FPGA數(shù)據(jù)采集預(yù)處理模塊及DSP、PPC計(jì)算模塊組成,各個(gè)模塊之間通過(guò)RapidIO進(jìn)行互連。本文提出了利用FPGA技術(shù)將通信中間件進(jìn)行硬件化來(lái)解決FPGA集成到系統(tǒng)中的問(wèn)題;另一方面,為了適配底層RapidIO互連結(jié)構(gòu),本文提出將原軟件通信中間件的以太網(wǎng)通信替換成嵌入式高速互聯(lián)RapidIO通信,通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜湍P陀梢蕴W(wǎng)方式向RapidIO方式進(jìn)行特殊化改造。論文的主要工作包括:1)對(duì)相關(guān)技術(shù)及平臺(tái)進(jìn)行了介紹,然后對(duì)通信中間件中的發(fā)布/訂閱數(shù)...
【文章來(lái)源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
波形信號(hào)處理系統(tǒng)
在數(shù)字電路中常用但比較復(fù)雜的功能塊,如 FIR等設(shè)計(jì)成可修改參數(shù)的模塊,是當(dāng)前 SoC 設(shè)計(jì)不同形式的存在方式:軟核、固核和硬核。IP)使用 HDL、VHDL 等硬件描述語(yǔ)言描述的功能形式出現(xiàn)。軟核不包含任何電路的物理實(shí)現(xiàn)信息間,軟核通常抽象程度較高,比較靈活、移植性高,但是往往可預(yù)測(cè)性較差,集成時(shí)間長(zhǎng)。 IP)是在軟核的基礎(chǔ)上進(jìn)行布局規(guī)劃后具有網(wǎng)表提供給用戶。將 RTL 描述結(jié)合具體標(biāo)準(zhǔn)單元庫(kù)進(jìn)再通過(guò)布局布線工具即可使用。和軟核相比,固性上有較大提高。 IP)是指經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的設(shè)計(jì)版圖,具體在 FPGA 設(shè)端和后端驗(yàn)證的設(shè)計(jì)。以版圖的形式提供給用戶因此硬核的靈活性和移植性通常較差,但可靠性核、硬核之間特性表現(xiàn)上的差異。
規(guī)劃 IP 核的結(jié)構(gòu)模塊框圖的時(shí)序要求。、設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā),對(duì)所有子?诘囊恢滦,然后整理出 RTL 代碼、時(shí)序約束等。成。各個(gè)子模塊的集成封裝,能、時(shí)序、功耗及接口設(shè)計(jì)供 IP 核的設(shè)計(jì)和 testben證,比如做回歸測(cè)試以確種主要工藝庫(kù)上做綜合,,產(chǎn)生或更新用戶文檔等立參照模型和測(cè)試平臺(tái),圖 2-2 IP 核設(shè)計(jì)過(guò)程
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]RapidIO高速互聯(lián)技術(shù)研究[J]. 李超. 現(xiàn)代導(dǎo)航. 2017(05)
[2]基于FPGA+DSP架構(gòu)的RapidIO總線的實(shí)現(xiàn)[J]. 范海峰,葉兆陽(yáng). 船電技術(shù). 2017(09)
[3]基于RapidIO塊數(shù)據(jù)傳輸設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 朱道山. 現(xiàn)代雷達(dá). 2017(09)
[4]實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)技術(shù)[J]. 鄒歌,劉云飛. 計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展. 2017(01)
[5]軍用IP核標(biāo)準(zhǔn)體系關(guān)鍵共性技術(shù)分析[J]. 王東,陳嵐,馮燕. 電子技術(shù)應(yīng)用. 2016(09)
[6]軟件無(wú)線電FPGA中間件技術(shù)研究[J]. 舒夢(mèng)雨,李丁山,李鷹,秦川. 軟件導(dǎo)刊. 2016(02)
[7]基于RapidIO的FPGA硬件抽象層設(shè)計(jì)[J]. 羿昌宇,沈聰,李裕. 航空電子技術(shù). 2015(03)
[8]RapidIO總線技術(shù)及應(yīng)用[J]. 薛松,竇超. 通信與廣播電視. 2015(01)
[9]IP核標(biāo)準(zhǔn)和開(kāi)發(fā)流程[J]. 王渙. 微處理機(jī). 2013(06)
[10]DDS在SCA系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 李欣宇. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2013(06)
碩士論文
[1]基于SCA的波形組件化技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 黃子鴻.湖南師范大學(xué) 2016
[2]軟件無(wú)線電系統(tǒng)中CORBA中間件關(guān)鍵技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 雷鵬斌.湖南師范大學(xué) 2016
[3]SCA在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 周新.電子科技大學(xué) 2014
[4]航空電子系統(tǒng)中訂閱發(fā)布機(jī)制的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 徐磊.電子科技大學(xué) 2014
[5]SCA規(guī)范下基于RapidIO的CORBA封裝[D]. 曾茹.電子科技大學(xué) 2012
[6]基于SCA的可移植FPGA波形結(jié)構(gòu)及組件接口設(shè)計(jì)[D]. 常濟(jì)菘.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
本文編號(hào):3102019
【文章來(lái)源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
波形信號(hào)處理系統(tǒng)
在數(shù)字電路中常用但比較復(fù)雜的功能塊,如 FIR等設(shè)計(jì)成可修改參數(shù)的模塊,是當(dāng)前 SoC 設(shè)計(jì)不同形式的存在方式:軟核、固核和硬核。IP)使用 HDL、VHDL 等硬件描述語(yǔ)言描述的功能形式出現(xiàn)。軟核不包含任何電路的物理實(shí)現(xiàn)信息間,軟核通常抽象程度較高,比較靈活、移植性高,但是往往可預(yù)測(cè)性較差,集成時(shí)間長(zhǎng)。 IP)是在軟核的基礎(chǔ)上進(jìn)行布局規(guī)劃后具有網(wǎng)表提供給用戶。將 RTL 描述結(jié)合具體標(biāo)準(zhǔn)單元庫(kù)進(jìn)再通過(guò)布局布線工具即可使用。和軟核相比,固性上有較大提高。 IP)是指經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的設(shè)計(jì)版圖,具體在 FPGA 設(shè)端和后端驗(yàn)證的設(shè)計(jì)。以版圖的形式提供給用戶因此硬核的靈活性和移植性通常較差,但可靠性核、硬核之間特性表現(xiàn)上的差異。
規(guī)劃 IP 核的結(jié)構(gòu)模塊框圖的時(shí)序要求。、設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā),對(duì)所有子?诘囊恢滦,然后整理出 RTL 代碼、時(shí)序約束等。成。各個(gè)子模塊的集成封裝,能、時(shí)序、功耗及接口設(shè)計(jì)供 IP 核的設(shè)計(jì)和 testben證,比如做回歸測(cè)試以確種主要工藝庫(kù)上做綜合,,產(chǎn)生或更新用戶文檔等立參照模型和測(cè)試平臺(tái),圖 2-2 IP 核設(shè)計(jì)過(guò)程
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]RapidIO高速互聯(lián)技術(shù)研究[J]. 李超. 現(xiàn)代導(dǎo)航. 2017(05)
[2]基于FPGA+DSP架構(gòu)的RapidIO總線的實(shí)現(xiàn)[J]. 范海峰,葉兆陽(yáng). 船電技術(shù). 2017(09)
[3]基于RapidIO塊數(shù)據(jù)傳輸設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 朱道山. 現(xiàn)代雷達(dá). 2017(09)
[4]實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)技術(shù)[J]. 鄒歌,劉云飛. 計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展. 2017(01)
[5]軍用IP核標(biāo)準(zhǔn)體系關(guān)鍵共性技術(shù)分析[J]. 王東,陳嵐,馮燕. 電子技術(shù)應(yīng)用. 2016(09)
[6]軟件無(wú)線電FPGA中間件技術(shù)研究[J]. 舒夢(mèng)雨,李丁山,李鷹,秦川. 軟件導(dǎo)刊. 2016(02)
[7]基于RapidIO的FPGA硬件抽象層設(shè)計(jì)[J]. 羿昌宇,沈聰,李裕. 航空電子技術(shù). 2015(03)
[8]RapidIO總線技術(shù)及應(yīng)用[J]. 薛松,竇超. 通信與廣播電視. 2015(01)
[9]IP核標(biāo)準(zhǔn)和開(kāi)發(fā)流程[J]. 王渙. 微處理機(jī). 2013(06)
[10]DDS在SCA系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 李欣宇. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2013(06)
碩士論文
[1]基于SCA的波形組件化技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 黃子鴻.湖南師范大學(xué) 2016
[2]軟件無(wú)線電系統(tǒng)中CORBA中間件關(guān)鍵技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 雷鵬斌.湖南師范大學(xué) 2016
[3]SCA在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 周新.電子科技大學(xué) 2014
[4]航空電子系統(tǒng)中訂閱發(fā)布機(jī)制的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 徐磊.電子科技大學(xué) 2014
[5]SCA規(guī)范下基于RapidIO的CORBA封裝[D]. 曾茹.電子科技大學(xué) 2012
[6]基于SCA的可移植FPGA波形結(jié)構(gòu)及組件接口設(shè)計(jì)[D]. 常濟(jì)菘.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
本文編號(hào):3102019
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