本文關鍵詞：面向異構多處理器平臺的動態(tài)可重構技術研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著微處理器以及通信技術的飛速發(fā)展，可穿戴計算機已經(jīng)廣泛應用在軍事、醫(yī)療監(jiān)控以及搶險救災中。但是由于應用環(huán)境的復雜性及多樣性，可穿戴計算機的發(fā)展已經(jīng)遇到了瓶頸，受到多方面因素的制約，例如在形態(tài)體積有限制情況下的接口資源利用率、應用惡劣環(huán)境時的冗余能力以及執(zhí)行需要大量占用處理器的任務時的運行效率等。 為了有效地解決可穿戴計算機中的上述三類問題，，本論文以異構多處理器的體系結構為研究平臺，充分結合動態(tài)可重構技術，在資源利用率、冗余能力以及執(zhí)行效率做出突破，最終實現(xiàn)的平臺能夠很好的應用在穿戴計算機中。具體說來，本論文的主要工作包括： （1）異構多處理器的體系結構研究：確定處理器的架構、處理器之間的互聯(lián)策略、通信模型，另外為了降低系統(tǒng)整體的功耗，對系統(tǒng)的硬件電路做出相應的設計和實現(xiàn)。 （2）接口的智能化重構：實現(xiàn)RS232、RS485、RS422以及CAN四種接口的配置文件，設計處理器之間的軟件訪問接口，提出通用型的接口設備動態(tài)識別解決方案，針對插拔過程中可能引起的瞬態(tài)電壓設計專門的電路進行保護。 （3）通信數(shù)據(jù)流的動態(tài)可重構：提出交叉開關的解決方案，改造接口的硬件電路，以及各處理器的運行軟件。 （4）熱點計算資源的動態(tài)可重構：實現(xiàn)配置在ARM處理器上運行DES加密任務，以及部署在FPGA處理器上具有DES加密功能的IP核，還包括設計實現(xiàn)了兩種處理器同時執(zhí)行DES加密的策略。 最后，經(jīng)過實際測試表明，設計實現(xiàn)的平臺能夠基于接口的動態(tài)重構有效提高接口的資源利用率，而且具備一定的冗余容錯的能力，在主處理器損壞的情況下通過接口設備通信數(shù)據(jù)流的動態(tài)重構能夠完成正常的通信任務，還有利用重構熱點計算資源的方法實現(xiàn)高效執(zhí)行諸如加密應用的復雜運算任務。 本論文工作表明將動態(tài)可重構的研究技術結合異構多處理器技術所研制的平臺，作為可穿戴計算機的原型系統(tǒng)，能夠有效解決目前所遇到的瓶頸。
【關鍵詞】：異構多處理器 動態(tài)可重構 資源利用率 冗余 熱點計算資源
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TP332
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 研究目的與意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析11-13
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀12
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 研究現(xiàn)狀分析13
• 1.3 論文主要工作13-15
• 1.4 論文結構15-16
• 第2章 異構多處理器平臺的系統(tǒng)結構16-26
• 2.1 概述16
• 2.2 異構多處理器平臺體系結構的設計16-20
• 2.2.1 處理器結構的設計16-17
• 2.2.2 互聯(lián)策略的設計17-19
• 2.2.3 通信模型的設計19
• 2.2.4 低功耗的設計19-20
• 2.3 異構多處理器平臺體結構的實現(xiàn)20-25
• 2.3.1 處理器架構的選擇20-21
• 2.3.2 互聯(lián)策略的實現(xiàn)21-22
• 2.3.3 通信模型的實現(xiàn)22-23
• 2.3.4 低功耗的實現(xiàn)23-25
• 2.4 本章小結25-26
• 第3章 接口的智能化重構設計及實現(xiàn)26-50
• 3.1 概述26
• 3.2 接口類型的動態(tài)可重構26-41
• 3.2.1 處理器功能劃分設計28-29
• 3.2.2 IO 接口板的硬件設計與實現(xiàn)29-33
• 3.2.3 接口控制器的設計與實現(xiàn)33-35
• 3.2.4 驅(qū)動程序設計及實現(xiàn)35-38
• 3.2.5 功能測試程序的設計與實現(xiàn)38-41
• 3.3 接口的動態(tài)識別41-49
• 3.3.1 識別模塊的硬件設計與實現(xiàn)41-44
• 3.3.2 熱插拔保護電路的設計與實現(xiàn)44-46
• 3.3.3 識別軟件的設計與實現(xiàn)46-49
• 3.4 本章小結49-50
• 第4章 板載資源的動態(tài)可重構50-67
• 4.1 概述50
• 4.2 通信數(shù)據(jù)流的動態(tài)可重構50-57
• 4.2.1 交叉開關的硬件設計與實現(xiàn)52-55
• 4.2.2 各處理器軟件功能的設計與實現(xiàn)55-57
• 4.3 熱點計算資源的動態(tài)可重構57-66
• 4.3.1 DES 加密任務的軟件設計與實現(xiàn)58-61
• 4.3.2 DES 加密 IP 核的設計與實現(xiàn)61-66
• 4.4 本章小結66-67
• 第5章 實驗結果與分析67-80
• 5.1 概述67
• 5.2 實驗平臺的基本參數(shù)及實物圖67-68
• 5.3 接口的智能化重構實驗68-72
• 5.3.1 實驗目的68-69
• 5.3.2 實驗方案69-70
• 5.3.3 實驗結果與分析70-72
• 5.4 數(shù)據(jù)流動態(tài)可重構實驗72-75
• 5.4.1 實驗目的72
• 5.4.2 實驗方案72-73
• 5.4.3 實驗結果與分析73-75
• 5.5 DES 加密動態(tài)可重構性能對比實驗75-79
• 5.5.1 實驗目的75
• 5.5.2 實驗方案75-76
• 5.5.3 實驗結果與分析76-79
• 5.6 本章小結79-80
• 結論80-81
• 參考文獻81-86
• 致謝86

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 胡瑋;魏偉;;RS232與RS485串行接口轉(zhuǎn)換電路及其編程實現(xiàn)[J];實驗科學與技術;2010年01期

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  本文關鍵詞：面向異構多處理器平臺的動態(tài)可重構技術研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：323917