基于FPGA數據流控制動態可重構的實現
3 可重構系統的單元結構搭建
根據4輸入LUT的結構原理,本電路選用2個4輸入的MUX用來選擇與非門的輸入端口,然后用1個2輸入的MUX選擇數據的輸出,3個MUX的選擇位分別用SelB[1,0],SelA[1,0],Sel-out控制,移位寄存器作為5位串行二進制數的緩存,如圖6所示??芍?,與非門可以通過東西南北4輸入的選擇組成各種數字電路,這種單元結構可以繼續擴展為2×2或更多單元,實現復雜的數字電路。這里演示單元結構形成的與門和或門的簡單結構,進一步說明可重構的可實現性。本文引用地址:http://www.104case.com/article/191232.htm
當產生數據流經過緩存進行重構電路后,可以看到新的熟悉電路所實現的功能,如圖7所示。通過觀察輸入和輸出端的關系,測試得到所需電路的最佳方案,即可下載到硬件,完成所需任務。
4 硬件平臺結構
硬件結構是基于單片機與FPGA的通信。Mcu選擇MSP430,通過RS232和FPGA進行通信,PC機通過JTAG接口向中心芯片下載程序。外圍設備中,選擇2個8位LED,4位輸入按鍵,1個12864液晶顯示,預留32位的擴展接口。如圖8所示,FPGA選擇的是Ahera的EP1C16Q240C8。
5 結束語
實施電路可重構技術,已成為計算系統研究中的新熱點,使硬件逐漸軟件化,通過微處理器結合多個FPGA對其進行配置,實現動態局部可重構,具有較強的通用性和自適應性,適用于模塊化設計。本文基于5 bit數據流,實現了FPGA的部分動態可重構,可以實時生成所需要的硬件結構。動態可重構可以充分利用可重配置硬件,尤其是可重配置計算方面。該技術在理論上有較大發展,FPGA未來的發展方向之一就是做支持動態可配置的SOPC硬件。
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