动态部分重配置及其FPGA实现

动态部分重配置充分利用了FPGA芯片提供的可重配置功能，提高了FPGA芯片的利用率，减小了FPGA芯片的配置时间，有效地提高了系统的整体性能。该文介绍了动态部分重配置的两种实现方法，并在Spartan-II FPGA上进行了验证。     

用CPLD和FLASH存储器配置FPGA

随着FPGA生产商推出更高密度FPGA器件,要求更多的配置芯片存储配置数据并配置FPGA.本文介绍了采用计算机并口下载配置数据并用CPLD、FLASH存储器组成的被动串行（PS）配置系统配置高密度FPGA的方法,其方法是用CPLD作为控制器控制FLASH存储器对高密度的FPGA进行配置,通过使用一个FLASH存储器和一个CPLD器件可代替容量有限的专用配置芯片,具有配置速度快、实现容易的特点.     

Virtex系列FPGA芯片的数据流结构

Virtex型FPGA芯片是Xilinx公司芯片系列中的一种,Virtex系列的数据流及配置逻辑与XC4000的数据流及配置逻辑有显著不同,但却与Xilinx的FPGA家族保持了很大的兼容性.这里详细介绍了Virtex系列FPGA芯片的数据流大小及结构.     

动态部分可重构方法在SDRAM控制器中的应用

动态部分可重构方法应用于FPGA系统设计中,充分利用了FPGA芯片提供的可重配置功能,减小了FPGA芯片的配置时间。通过对可重构方法的研究,提出了基于模块化动态可重构方法应用到SDRAM控制器设计中,给出了重构流程,并对实验结果进行了分析。该方法提高了FPGA芯片的利用率,有效地提高了可重配置计算系统的整体性能。     

基于ARM微控制器的FPGA配置及应用

微控制器在某些工程应用中经常需要对FPGA进行灵活的配置,采用常规的EPROM配置FPGA很难满足这一要求.提出一种基于ARM芯片的FPGA动态配置方案,将FPGA的配置文件存储在ARM芯片的内部Flash中,从而充分利用了ARM片内资源,实现了FPGA上电动态配置,使得FPGA功能可以在线灵活更新.该方案已成功应用于航空发动机转速测量中,实现了对航空发动机转速的精确实时测量.     

Leon3软核的FPGA SelectMap接口配置设计

与通常采用外围的CPLD器件和CPU来产生配置接口控制逻辑的方法不同,本文设计了采用嵌入到FPGA的Leon3开源CPU软核来控制实现Virtex系列FPGA的SelectMap接口配置的方法,可将其应用于对FPGA芯片的在线配置.该方法设计成本低,不局限于某一类型的FPGA芯片,减少了外围分立元件的使用,增强了设计的...     

借助USB完成FPGA配置的实现方法

引言 由于FPGA具有易失性,所以每次FPGA上电都必须将其设计代码重新装载,这一任务常常由某种专门针对FPGA配置的专用存储器（如EPC系列专用存储器）或专用处理器来完成。针对USB接口设备上FPGA的配置方法问题,本提出利用PC主机,通过USB接口在线对USB设备中FPGA芯片进行配置的一种实现方法。具体方法是将FPGA的配置代码存储于PC机中,PC机通过USB将配置件传送给USB设备,USB设备再借助其内部的微控制器将配置代码装载到FPGA芯片,实现FPGA的配置过程,从而能够免去在系统设计中使用一个专用处理器或专用存储器所造成的占用空间和成本的增加。     

FPGA芯片内部可重构配置系统设计

设计了可以配置单个逻辑阵列的FPGA芯片内部配置系统结构,提出了可重构配置的电路结构。在现有FPGA芯片结构的基础上,设计了可以根据实际需要有针对性地调整配置操作的系统以及相关的通信协议,使得调试开发过程中的操作时间尽可能缩短。     

Cyclone系列可编程逻辑器件配置实现

本文介绍了Cyclone系列基于查找表(LUT)技术、SRAM工艺的FPGA配置方式,完成了用USB控制芯片作为微处理器对FPGA的进行被动态配置。     

基于RISC-V的NoC配置管理单元设计及验证

为解决NoC协议芯片内部各个IP的初始化配置功能以及NoC芯片内部状态检测问题，设计芯来ICB总线转接AMBA总线的协议转换桥，基于芯来E203搭建配置管理单元与NoC芯片不同IP进行互连，从而实现NoC芯片的初始化配置以及管理工作，并从模块级、系统级以及FPGA原型3方面对系统进行验证。验证结果表明，配置管理单元系统的正确性扩大了芯片的应用范围。     

基于XC7V690T的在轨抗单粒子翻转系统设计

针对核心工业级SRAM型FPGA芯片XC7V690T抗辐照能力较弱、在轨运行期间存在较高单粒子翻转风险的问题,为了提高XC7V690T在轨抗单粒子翻转的能力及配置文件注数修改的灵活性,设计了一种基于XC7V690T的在轨抗单粒子翻转系统架构。其硬件架构主要由XC7V690T SRAM型FPGA芯片、AX500反熔丝型FPGA芯片以及多片FLASH组成;软件架构主要包括AX500反熔丝型FPGA对XC7V690T进行配置管理及监控管理,对XC7V690T进行在轨重构管理,XC7V690T通过调用内部SEM IP核实现对配置RAM资源的自主监控和维护。在轨实验结果表明,采用工业级SRAM型FPGA芯片XC7V690T的某航天器通信机在轨测试过程中成功进行了SEM纠错,通信机在轨工作正常,通信链路稳定,满足使用要求,表明该系统架构可以有效提升XC7V690T抗单粒子翻转能力,可以为其他SRAM型FPGA抗单粒子翻转设计提供借鉴与参考。     

基于1553B和外部FLASH实现星上FPGA配置

太阳辐射监测仪作为某卫星载荷之一,其控制系统主要由DSP+FPGA组成,文章利用1553B和外部Flash实现了系统上电后自动配置FPGA;首先,利用1553B通讯芯片上传FPGA和DSP代码到外部RAM,并通过DSP烧写程序分别烧写到Flash的合理区域;系统上电后,DSP从Flash 0x0地址运行,初始化后运行FPGA配置程序,实现FPGA的动态配置;避免了FPGA跑飞后需要重新上电和归零,提高了系统的可靠性;省去了FPGA专用配置EPROM芯片,简化结构,降低了系统成本;实践证明,FPGA加载时间约2分钟,可定时加载或命令控制加载,该方法简单实用,适合星上载荷使用。     

FPGA中嵌入最小资源配置的微处理器的实现方法

针对在FPGA内集成嵌入式处理器消耗资源大的特点,提出了在FPGA内嵌入最小资源配置软核的新方法,减少了在FPGA内嵌入处理器内核所占用的资源,降低了损耗功率,扩展了可以应用软核的FPGA类型。经过仿真和下载测试,此方法具有配置灵活、节省资源的优点。     

Cyclone IV系列FPGA的配置方式及其工程应用

为了高效正确配置Ahera Cyclone IV系列FPGA，详细研究了该系列FPGA配置的引脚、方式、原理图、过程、时序和数据格式等，并比较了各配置方式。同时，通过一个实际工程应用表明该系列FPGA配置方式的灵活多样性。     

基于SOPC的单芯片云控制器

本文提出基于可编程片上系统在FPGA中实现单芯片云控制器的设计方法。将定制处理器系统加入硬件设计实体,生成硬件配置文件,编写调试云控制器代码,生成软件配置文件,再利用二者生成最终的配置文件并下载到FPGA配置芯片中,实现单芯片云控制器,具有接口灵活,扩展性强,体积小,成本低等优点。     

基于FPGA的在线重构设计方法

为了解决SRAM型FPGA和配置存储器中存在的单粒子反转现象导致的FPGA工作异常和配置失败问题,同时满足FPGA类产品在总装后可以通过和地面通信接口实现远程更新的需求,提出了三种基于Xilinx FPGA的软件重构方法。对于7 系列以下FPGA,采用ASIC在线重构技术,通过JTAG和SPI接口控制配置存储器读写实现在线重构,该方法简单,适用于多板卡应用场景;对于7系列FPGA,采用MultiBoot多镜像技术实现多镜像启动,通过直接更新M镜像的方式实现在线重构功能,该方法不需要外部控制芯片,电路简单,设计方便,适用于单芯片控制场合;针对ZYNQ类芯片,利用其内部的BootROM和FSBL功能,在配置存储器中通过多镜像方式实现在线重构设计,适用于高性能应用场景。三种方法保证了FPGA可靠启动,同时具备在线更新功能,可以保证在更新失败的情况下,依然可以运行旧版本或可以重新对其进行配置,增强了系统的安全性和可靠性。     

FPGA远程动态重构技术的研究

提出了一种FPGA远程动态重构的方法,结合FPGA动态重构技术和GSM通信技术来实现。利用GSM技术实现配置数据的无线传输,在单片机控制下将数据存储于CF卡中。在内嵌硬核微处理器PowerPC405控制下,FPGA通过内部配置存取端口读取CF卡中新的配置数据,对可重构区进行配置以实现新的功能。     

现场可编程器件的异步串行配置

介绍了可编程集成电路的基本知识，着重介绍了大规模现场可编程集成电路ＦＰＧＡ的编程方案，以Ａｌｔｅｒａ公司的ＦＬＥＸ８０００系列芯片为例，给出了使用单片机和微机的两种配置实例。     

PCI协议接口的设计及验证

本文从设计角度总结了微机系统中PCI总线的特点，设计了一款包括配置空间和I／O空间的PCI接口芯片．并通过FPGA器件进行读写验证．通过实现PCI协议的重要子集．验证了用FPGA器件进行PCI接口设计的简易可行性，为进一步实现更多更全的协议功能奠定了坚实基础。