發(fā)布時間：2022-01-05 05:39

　　隨著集成電路的迅猛發(fā)展,嵌入式FPGA除了具有低功耗、高性能和可重新配置外,還可以支持使用任意的制造工藝以及任意應(yīng)用的調(diào)控尺寸大小,嵌入式FPGA IP核技術(shù),更是方便了開發(fā)者對其架構(gòu)和高層次綜合設(shè)計空間進行探索。人工智能熱潮后,卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)瞬間成為學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的焦點,但由于計算量龐大,使得無法在普通的計算機或嵌入式設(shè)備上進行實時處理。此外,基于現(xiàn)有的各種C/C++編寫的算法,比如立體匹配算法、DCT和FIR等,這些算法應(yīng)用領(lǐng)域廣,特別在數(shù)字處理領(lǐng)域（如通訊或圖象處理）,但也存在著計算量大的問題。因此,很有必要提出一種基于高層次綜合優(yōu)化策略搜索的系統(tǒng)架構(gòu),以便將不同領(lǐng)域內(nèi)的各種算法自動化綜合成硬件描述語言或者IP核,實現(xiàn)算法的硬件加速。本文通過研究國內(nèi)外現(xiàn)狀以及對幾種核心算法在高層次綜合（High Level Synthesis,HLS）下的優(yōu)化策略實驗分析,設(shè)計了一種基于遺傳算法的高層次綜合優(yōu)化策略搜索的系統(tǒng)架構(gòu),提出了仿射劃分算法在HLS依賴分析的應(yīng)用,實現(xiàn)了自動生成TCL文件、提取數(shù)據(jù)報表的有用信息以及自動優(yōu)化策略探索,并自行設(shè)計了適應(yīng)度函數(shù)和遺傳算法的操作算子。最后,通過實驗... 

【文章來源】：福建師范大學(xué)福建省

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
中文文摘
緒論
    第一節(jié) 課題背景及意義
    第二節(jié) 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    第三節(jié) 主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排
第一章 Vivado HLS優(yōu)化指令分析
    第一節(jié) HLS工具簡介
        1.1.1 HLS簡介
        1.1.2 HLS的調(diào)度、綁定與控制邏輯提取
        1.1.3 高層次綜合的開發(fā)流程
    第二節(jié) HLS優(yōu)化指令分析
        1.2.1 任意數(shù)據(jù)類型與接口綜合優(yōu)化指令
        1.2.2 For循環(huán)優(yōu)化指令
        1.2.3 數(shù)組與函數(shù)優(yōu)化指令
    第三節(jié) 本章小結(jié)
第二章 并行相關(guān)性分析
    第一節(jié) 相關(guān)性基礎(chǔ)
        2.1.1 循環(huán)依賴測試
        2.1.2 基本仿射變換
    第二節(jié) 仿射劃分算法與多面體模型
        2.2.1 仿射劃分算法
        2.2.2 多面體模型簡介
    第三節(jié) 實驗分析與測試
        2.3.1 實驗分析
        2.3.2 實驗測試
    第四節(jié) 本章小結(jié)
第三章 幾種核心算法簡介及HLS優(yōu)化策略
    第一節(jié) DCT概述及優(yōu)化分析
        3.1.1 DCT簡介
        3.1.2 DCT的HLS優(yōu)化策略
    第二節(jié) FIR概述及優(yōu)化分析
        3.2.1 FIR簡介
        3.2.2 FIR的HLS優(yōu)化策略
    第三節(jié) 深度學(xué)習(xí)中的卷積運算與矩陣相乘概述及優(yōu)化
        3.3.1 卷積運算及HLS優(yōu)化策略
        3.3.2 矩陣相乘的HLS優(yōu)化策略
    第四節(jié) 立體匹配算法概述及優(yōu)化分析
        3.4.1 SAD算法簡介
        3.4.2 SAD算法的HLS優(yōu)化策略
    第五節(jié) 本章小結(jié)
第四章 基于遺傳算法的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計與實驗分析
    第一節(jié) 遺傳算法簡介與設(shè)計需求分析
    第二節(jié) 基于遺傳算法的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計
        4.2.1 自動化HLS優(yōu)化策略系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計
        4.2.2 遺傳算法的操作算子設(shè)計
    第三節(jié) 核心算法實驗分析
        4.3.1 實驗環(huán)境設(shè)置
        4.3.2 實驗數(shù)據(jù)分析
    第四節(jié) 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻
攻讀學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝
個人簡歷



本文編號：3569838