一種利用自定制的ICAP核實現自重構的方法

　　分動態可重構技術中最關鍵的一個步驟就是比特流文件的下載。傳統的下載方法是通過FPGA提供的內部配置訪問端口(ICAP)，使得內嵌的微處理器能夠直接在可編程器件內部對可重構操作進行控制。通過ICAP端口在可重構器件內部對器件進行部分重構的基本步驟是，首先把部分配置數據放在存儲器設備上，在重構時，處理器從外部存儲器上讀取配置數據，然后通過片內的總線將配置數據發送給封裝ICAP模塊的HWICAP，然后通過HWICAP的控制模塊將部分配置數據寫入ICAP端口，完成系統自重構的功能。此設計中的HWICAP和ICAP接口都是自行設計，充分解釋了其工作過程。

　　整體設計方案

　　原型系統的整體硬件框圖如圖1所示。部分配置文件存放在CF卡中，用戶通過超級終端輸入重構命令，MicroBlaze處理器讀取命令發生重構。重構時，MicroBlaze通過應用程序從CF卡中讀取文件，并分析其文件長度，然后通過自定制的ICAP接口將配置信息存到配置存儲器中，完成對重構區域的重配置。

　　整個系統的設計是在Xilinx嵌入式設計套件中實現的，使用的是ISE Design Suite12.4和EDK12.4設計工具，所使用的開發平臺是Digilent公司生產的Xilinx Virtex-5 ML505開發板，采用的FPGA器件為XC5VLX110T。

　　設計流程

　　在基于模塊的部分重構設計流程的基礎上，Xilinx公司提出了針對Virtex-4及其以上版本器件的嵌入式設計流程，并在許多地方進行了改進。