隨著信息技術(shù)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(luò)互聯(lián)結(jié)構(gòu)將逐漸成為數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)應(yīng)用發(fā)展的主流方式。片上網(wǎng)絡(luò)采用計算機(jī)路由通信的方式實現(xiàn)多核系統(tǒng)并行網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸,從根本上解決了傳統(tǒng)總線結(jié)構(gòu)的使用權(quán)競爭和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展問題,勢必成為新一代多核處理系統(tǒng)的主流通信架構(gòu)。針對上述需求,本課題通過FPGA展開了片上網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)的研究,為片上網(wǎng)絡(luò)多核處理系統(tǒng)的研究和發(fā)展奠定基礎(chǔ)。本文通過對拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、路由算法和交換流控機(jī)制等片上網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)路由技術(shù)的分析,展開了片上網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)的研究,制定了本課題的路由方法,并結(jié)合FPGA的并行電路特點(diǎn)設(shè)計了片上網(wǎng)絡(luò)實驗平臺。通過設(shè)計路由節(jié)點(diǎn),包括路由仲裁模塊、流控模塊、虛通道、交叉開關(guān)和網(wǎng)絡(luò)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(jié)構(gòu)。通過高速串行技術(shù)完成了傳輸速度匹配、端口配置、數(shù)據(jù)對齊設(shè)計、數(shù)據(jù)解析設(shè)計,實現(xiàn)了基于GTX的片間互聯(lián)結(jié)構(gòu)。最終通過Xilinx Kintex-7 FPGA實現(xiàn)了片上網(wǎng)絡(luò)實驗平臺,通過Vivado軟件和實驗系統(tǒng)對本課題設(shè)計的片內(nèi)路由結(jié)構(gòu)和片間互聯(lián)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了驗證和測試。實驗...

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)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(gòu)
2.片上網(wǎng)絡(luò)路由方法設(shè)計
    2.1 NoC的基本結(jié)構(gòu)
    2.2 片上網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)
        2.2.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
        2.2.2 路由算法
        2.2.3 交換機(jī)制
        2.2.4 流控機(jī)制
    2.3 路由方法設(shè)計
    2.4 本章小結(jié)
3.片內(nèi)路由結(jié)構(gòu)設(shè)計
    3.1 路由數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計
    3.2 路由節(jié)點(diǎn)設(shè)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(guān)
        3.2.5 網(wǎng)絡(luò)接口
    3.3 本章小結(jié)
4.片間互聯(lián)結(jié)構(gòu)設(shè)計
    4.1 高速串行技術(shù)
        4.1.1 通信協(xié)議
        4.1.2 編碼方式
        4.1.3 預(yù)加重
    4.2 互聯(lián)結(jié)構(gòu)設(shè)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(jié)
5.實驗平臺設(shè)計與測試
    5.1 實驗平臺設(shè)計
        5.1.1 電源保護(hù)電路設(shè)計
        5.1.2 電源電路設(shè)計
        5.1.3 實驗平臺互聯(lián)接口設(shè)計
    5.2 片內(nèi)路由結(jié)構(gòu)仿真驗證
    5.3 片間互聯(lián)結(jié)構(gòu)驗證測試
        5.3.1 互聯(lián)結(jié)構(gòu)信道測試
        5.3.2 互聯(lián)結(jié)構(gòu)通信驗證
    5.4 本章小結(jié)
6.總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 下一步工作建議及展望
參考文獻(xiàn)
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