本文選題：Xilinx　切入點(diǎn)：FPGA　出處：《廣西大學(xué)》2013年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：利用具有可重配置特性的現(xiàn)場(chǎng)可編輯門(mén)陣列(Field Programmable Gate Array,FPGA)可以在較短的時(shí)間內(nèi)開(kāi)發(fā)出穩(wěn)定性高且安全系數(shù)大的電子產(chǎn)品。將FPGA的動(dòng)態(tài)局部可重構(gòu)技術(shù)用于實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)系統(tǒng),不僅提高了產(chǎn)品密度,縮短了開(kāi)發(fā)周期,而且能保證系統(tǒng)的安全可靠,同時(shí)使硬件具備可重組性。 本文研究的重點(diǎn)是利用動(dòng)態(tài)局部可重構(gòu)FPGA設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)系統(tǒng),主要工作包括：深入研究了FPGA原理和設(shè)計(jì)流程,探索各種動(dòng)態(tài)重構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法,提出一種簡(jiǎn)化的動(dòng)態(tài)自重構(gòu)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。運(yùn)用基于早期獲取部分可重構(gòu)(Early Access Partial Reconfiguration,EAPR)方法的原理及設(shè)計(jì)思想,在已存在的邏輯動(dòng)態(tài)重構(gòu)層次的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步簡(jiǎn)化原有的設(shè)計(jì)流程,實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)局部自重構(gòu)。具體是依托Xilinx Virtex-4系列開(kāi)發(fā)板,使用其配套工具,結(jié)合實(shí)例將所提出設(shè)計(jì)方法應(yīng)用于容錯(cuò)系統(tǒng),通過(guò)動(dòng)態(tài)重構(gòu)假定模塊出錯(cuò),建立可靠的模塊化動(dòng)態(tài)局部重構(gòu)系統(tǒng),證明所提方法的可行性及優(yōu)越性。在實(shí)現(xiàn)局部動(dòng)態(tài)重構(gòu)的過(guò)程中,將整個(gè)容錯(cuò)系統(tǒng)作為研究對(duì)象,建立初始設(shè)計(jì)平臺(tái)、劃分靜態(tài)與重構(gòu)區(qū)域設(shè)定模塊、分別并行設(shè)計(jì)各個(gè)模塊、解決重構(gòu)模塊與可重構(gòu)模塊或與靜態(tài)模塊之間的通信問(wèn)題、規(guī)劃設(shè)計(jì)約束、產(chǎn)生比特流文件、合并組裝。使用動(dòng)態(tài)局部重構(gòu)的方式完成故障恢復(fù),簡(jiǎn)化恢復(fù)過(guò)程,最終完成整個(gè)系統(tǒng),提高糾錯(cuò)速度。同時(shí)提出以內(nèi)嵌的微處理器為核心的自重構(gòu)方案,調(diào)度/管理芯片上的其他邏輯資源利用的是內(nèi)部作為控制系統(tǒng)中心的硬核處理器,在可容錯(cuò)的通信實(shí)例中使用動(dòng)態(tài)局部可重構(gòu)技術(shù)并盡可能縮短重構(gòu)時(shí)間。
[Abstract]:The field editable gate array Programmable Gate FPGA with reconfigurable characteristics can be used to develop electronic products with high stability and safety factor in a relatively short time. The dynamic local reconfigurable technique of FPGA is used to implement fault-tolerant system. It not only improves the product density, shortens the development cycle, but also ensures the safety and reliability of the system, and makes the hardware reconfigurable. The emphasis of this paper is to use dynamic local reconfigurable FPGA to implement fault-tolerant system. The main work includes: deeply studying the principle and design flow of FPGA, exploring various design methods of dynamic reconfigurable system. In this paper, a simplified design scheme of dynamic self-reconfiguration system is presented. The principle and design idea of early acquisition of early reconfigurable Access Partial reconfiguration are used. This paper further simplifies the original design flow and realizes dynamic local self-reconfiguration, which is based on Xilinx Virtex-4 series development board, using its matching tools, and applying the proposed design method to fault-tolerant system through dynamic refactoring, the module error is assumed by dynamic refactoring. A reliable modular dynamic local reconstruction system is established to prove the feasibility and superiority of the proposed method. In the process of realizing local dynamic reconstruction, the fault-tolerant system is taken as the research object and the initial design platform is established. Dividing static and reconfigurable region setting modules, designing each module in parallel, solving the communication problem between reconfigurable module and reconfigurable module or static module, planning and designing constraints, generating bitstream files. Merging and assembling. Using dynamic partial reconfiguration to complete the fault recovery, simplify the recovery process, finally complete the whole system, and improve the error correction speed. At the same time, a self-reconfiguration scheme with embedded microprocessor as the core is proposed. The other logical resources on the scheduling / management chip are the hardcore processor which is the center of the control system. The dynamic local reconfigurable technology is used in the fault-tolerant communication instance and the reconfiguration time is shortened as much as possible.
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：TP302.8

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本文編號(hào)：1641700