基于virtex5dpr soc自重构系统设计和性能评估

《基于virtex5dpr soc自重构系统设计和性能评估》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、西安电子科技大学学位论文创新性声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。本人签名：日期西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位

2、论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。本人签名：日期导师签名：日期摘要摘要面对计算密集型任务和海量数据处理对嵌入式SoC系统在处理能力和处理资源上日益苛刻的要求，基于纯硬件提速的方式由于受限于摩尔定律已经力不从心，可重构计算的出现成为一种必然趋势。同时，因为基于FPGA的集成芯片逐步走向超大规

3、模、超高密度和超低功耗等研究方向，为基于FPGA可重构计算系统的可行性提供了硬件支持。本文着重分析了近年基于FPGA可重构技术的发展现状和研究热点，针对其中最为新颖的动态部分自重构系统设计和性能评估展开了重点描述。首先，从系统架构、互连通信架构以及重构优化策略三方面出发，在进行相关原理概括和总结的同时，为本文DPRSoC系统提出一种基于嵌入式Microblaze软核处理器、双总线通信以及黑盒技术与粗粒度器件相结合的全新设计架构。其次，对DPR系统中静态与动态重构模块间的通信机制以及系统常规设计流程进行横向对比和分析，提出一种基于ProxyLUT

4、和EAPR技术的设计方法。然后，将DPR技术引入到SoC系统设计中完成自重构管理与控制过程。在利用硬件参数的匹配设置和API优化等手段提升系统性能的同时，提出一种基于分段耗时获取的重构吞吐能力评估模型和计算公式。最后，对DPRSoC自重构系统进行完整的功能测试和性能测试，利用数据进一步验证评估测量系统的可行性和预估计算的可靠性。关键词：FPGA动态部分自重构软核处理器双总线粗粒度性能评估AbstractAbstractFacingwiththelimitationofpurehardware-accelerationandtheincreasi

5、nglydemandsforprocessingabilityandresource,reconfigurablecomputingtechnologyhasbecomeaninevitabletrendincompute-intensiveandmassivedataprocessingSoCsystem.Meanwhile,theresearchdirectionofintegratedchipsbasedonFPGAhasbeingmovingtowardssuperlargescale,highdensityandlowpowercon

6、sumption,whichmakestheFPGA-basedreconfigurablesystempossible.Thepaperfocusesonanalyzingthestate-of-the-artdevelopmentandhotspotofreconfigurabletechnologybasedonFPGAintherecentyears,especiallythedesignwayandperformanceevaluationforanoveldynamicallypartialself-reconfigurablesy

7、stem.Firstly,fromtheaspectsofsystemarchitecture,interconnectcommunicationmechanismandoptimizingstrategies,summariesofrelevanttheoriesaremadeout,andanewdesignframeworkintermsofsoftcoreprocessor,dual-bus,coarse-graineddevicesandblackboxispresentedsimultaneously.Bycomparingthee

8、fficienciesofspecificcommunicationapproachesanddesignflowssidebyside,adesig