基于FPGA的動態(tài)可重構系統(tǒng)設計與實現
加入技術交流群
(1)全局重構。對FPGA器件或系統(tǒng)能且只能進行全部的重新配置。在配置過程中，計算的中間結果必須取出存放在額外的存儲區(qū)，直到新的配置功能全部下載完為止，重構前后電路相互獨立，沒有關聯。
(2)局部重構。對重構器件或系統(tǒng)的局部重新配置，與此同時，其余局部的工作狀態(tài)不受影響。局部重構對減小重構的范圍和單元數目，大大縮短重構時間，占有相當的優(yōu)勢。
2 基于FPGA的局部動態(tài)可重構技術
2．1 具有局部動態(tài)可重構功能的FPGA
過去大家普遍進行動態(tài)重構研究的FPGA主要有Xilinx公司的XC6200系列和Atmel公司的AT6000系列等。它們也是基于SRAM結構，但是SRAM的各個單元能夠單獨訪問配置，即局部重構。它們的功能互不影響，因而具有局部重構的特征。這樣做的優(yōu)點顯著，但也會付出增大硬件電路規(guī)模和功耗的代價。最終要實現電子系統(tǒng)的完全實時重構，應采用結構上具有動態(tài)局部重構功能的FPGA器件，如Xilinx公司的Virtex－4系列。
2．2 基于FPGA局部動態(tài)可重構技術主要特征及典型原理
FPGA局部動態(tài)可重構技術的特征就是將整體按功能或按時序分解為不同的組合，并根據實際需要，分時對芯片進行局部動態(tài)重構，以較少的硬件資源實現較大的時序系統(tǒng)整體功能。圖3給出一種典型的FPGA局部動態(tài)可重構。由圖3可以看出，在外部邏輯的控制下，可以實時動態(tài)地對芯片邏輯實現局部重構。通過控制布局、布線的資源，實現系統(tǒng)的動態(tài)重構。 本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/191610.htm
2．3 FPGA實現局部動態(tài)可重構的結構要求
要使FPGA有效地實現實時系統(tǒng)動態(tài)重構，FPGA在結構上必須滿足以下要求：
(1)不僅具有可重新編程能力，同時可動態(tài)進行系統(tǒng)資源地重新配置，而不會破壞器件中全局或局部邏輯操作能力。很多傳統(tǒng)的FPGA把配置數據存放在外部的串行EPROM中。這種方式有3個缺點：重構之前整個FPGA必須停止工作；只是對整個FPGA進行重構；重構時FPGA中以前的內部狀態(tài)無法保存。新的能夠實現動態(tài)可重構的FPGA不需要在重構之前觸發(fā)復位信號，而是將FPGA芯片中的一局部邏輯電路的時鐘關閉，然后重新配置邏輯電路，最后恢復時鐘信號。
(2)FPGA內部配置信息對稱，記載任何時刻，任何通用的基本邏輯功能可以配置于器件的任何一個位置，運用簡單模型組合去實現設汁中的復雜功能。
3 基于FPGA的可重構演示系統(tǒng)的設計與實現
3．1 演示驗證系統(tǒng)的硬件組成及各部分功能
(1)演示驗證系統(tǒng)的硬件組成，如圖4所示。ARM處理器片內具有256 KB的片上SRAM存儲器、2 MB容量FLAsH存儲器。主要是對sPARTEN－3AN系列的FPGA進行控制，控制其調取FLASH存儲器中的重構方案；FLAsH存儲器的并行數據通過ARM轉換成串行；ARM中自帶的FLAsH存儲器用來存放程序；
評論