發(fā)布時間：2023-04-12 05:04

　　隨著信息技術的發(fā)展,數(shù)據(jù)量呈爆炸式增長,大數(shù)據(jù)時代對高速數(shù)據(jù)傳輸和處理的需求日益凸顯,網(wǎng)絡互聯(lián)結構將逐漸成為數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)應用發(fā)展的主流方式。片上網(wǎng)絡采用計算機路由通信的方式實現(xiàn)多核系統(tǒng)并行網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)傳輸,從根本上解決了傳統(tǒng)總線結構的使用權競爭和網(wǎng)絡擴展問題,勢必成為新一代多核處理系統(tǒng)的主流通信架構。針對上述需求,本課題通過FPGA展開了片上網(wǎng)絡關鍵技術的研究,為片上網(wǎng)絡多核處理系統(tǒng)的研究和發(fā)展奠定基礎。本文通過對拓撲結構、路由算法和交換流控機制等片上網(wǎng)絡基礎路由技術的分析,展開了片上網(wǎng)絡關鍵技術的研究,制定了本課題的路由方法,并結合FPGA的并行電路特點設計了片上網(wǎng)絡實驗平臺。通過設計路由節(jié)點,包括路由仲裁模塊、流控模塊、虛通道、交叉開關和網(wǎng)絡接口,在FPGA上實現(xiàn)了基于XY路由算法的2×2 2D-Mesh片內(nèi)路由結構。通過高速串行技術完成了傳輸速度匹配、端口配置、數(shù)據(jù)對齊設計、數(shù)據(jù)解析設計,實現(xiàn)了基于GTX的片間互聯(lián)結構。最終通過Xilinx Kintex-7 FPGA實現(xiàn)了片上網(wǎng)絡實驗平臺,通過Vivado軟件和實驗系統(tǒng)對本課題設計的片內(nèi)路由結構和片間互聯(lián)結構進行了驗證和測試。實驗...

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1.緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 論文章節(jié)架構
2.片上網(wǎng)絡路由方法設計
    2.1 NoC的基本結構
    2.2 片上網(wǎng)絡路由技術
        2.2.1 拓撲結構
        2.2.2 路由算法
        2.2.3 交換機制
        2.2.4 流控機制
    2.3 路由方法設計
    2.4 本章小結
3.片內(nèi)路由結構設計
    3.1 路由數(shù)據(jù)結構設計
    3.2 路由節(jié)點設計
        3.2.1 路由仲裁模塊
        3.2.2 流控模塊
        3.2.3 虛通道
        3.2.4 交叉開關
        3.2.5 網(wǎng)絡接口
    3.3 本章小結
4.片間互聯(lián)結構設計
    4.1 高速串行技術
        4.1.1 通信協(xié)議
        4.1.2 編碼方式
        4.1.3 預加重
    4.2 互聯(lián)結構設計
        4.2.1 參考時鐘
        4.2.2 端口配置
        4.2.3 數(shù)據(jù)對齊
        4.2.4 數(shù)據(jù)解析
    4.3 本章小結
5.實驗平臺設計與測試
    5.1 實驗平臺設計
        5.1.1 電源保護電路設計
        5.1.2 電源電路設計
        5.1.3 實驗平臺互聯(lián)接口設計
    5.2 片內(nèi)路由結構仿真驗證
    5.3 片間互聯(lián)結構驗證測試
        5.3.1 互聯(lián)結構信道測試
        5.3.2 互聯(lián)結構通信驗證
    5.4 本章小結
6.總結與展望
    6.1 全文總結
    6.2 下一步工作建議及展望
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝



本文編號：3790489