基于EAPR的动态部分可重构系统研究及实现

该文采用最新的基于EAPR的动态部分重构的方法,利用IP核构建片上系统的思想,设计出PowerPC405加FPGA的硬件平台设计可重构系统,FPGA采用CompactFlash配置方式,由硬核处理器PPC405控制内部配置访问接口实现动态部分可重构.该设计实现了硬件资源的时分复用,提高了FPGA的利用率,缩短了重配置时...     

一种可局部动态实时重构的演化硬件平台

为实现演化硬件能随外部环境的变化而自适应地改变芯片内部硬件结构的功能,设计了一种基于可编程片上系统的演化硬件平台。首先,该平台克服了商用FPGA的重构系统对演化硬件支持不足的问题,可以进行局部动态实时重构,且重构速度达到了1 600 Mbps。其次,该平台中的重构颗粒度可以灵活设计,避免了FPGA中重构粒度太细,电路染色体长度过长引起演化算法搜索时间过久的问题。最后,在EP2C50芯片上实现了该平台,并利用改进的遗传算法在该平台上进行了4种实际电路的演化实验。实验结果表明,规模为100的种群每演化一代的耗时约为0.07 s,验证了该平台进行硬件演化的有效性。     

基于μC/OS-Ⅱ软/硬件任务管理的可重构系统实现

该文设计了一种基于全新体系架构的软/硬件任务管理的局部动态可重构嵌入式系统,并在该系统上移植了实时操作系统μC/OS-II,实现了单芯片上软/硬件任务管理的动态部分可重构系统.实验结果表明,硬件任务可以和软件任务一样灵活的实时调度运行,相比于传统的硬件固定系统,资源利用率节约了50%以上,而相比于传统的软件处理器,执行...     

基于稀疏字典学习的VLSI温度场重构技术

多核处理器等超大规模集成电路芯片通常采用动态热管理技术处理热问题.高精度重构芯片温度场是动态热管理正确运行、保证被测芯片运行性能及工作可靠性的前提条件.基于频域分析的温度场重构技术损失了一部分高频信息,重构精度较低.为了提升温度场重构精度,该文提出了一种基于稀疏字典学习的温度场重构方法.该方法通过字典学习将温度场先验信...     

局部动态重构在SOPC中的应用

提出一种在Xilinx平台上基于模块的局部重构设计方法,并将其应用在片上可编程系统SOPC中.在现有Xilinx软硬件平台上,以XC2VP40内嵌的PowerPC处理器内核为基础,通过XC2VP40内部配置访问通道（ICAP）,对挂在OPB总路线上的DCT IP模块和IDCT IP模块进行动态重构.该方法实现了局部重构技术在SOPC中的应用,及FPGA硬件资源的高速时分复用,降低了系统功耗,提高了系统硬件资源的利用率.     

具有较高算法覆盖率的可重用模块

密码算法的可重构实现,提高了密码通信的安全性、扩展性和灵活性,具有良好的应用前景,目前大部分可重构密码芯片的算法覆盖率低.本文在分析大量密码算法的基础上,经过综合比较提取出了具有较高算法覆盖率的可重用模块,利用该可重用模块能够可重用实现诸如DES、AES、SHA-1等大部分通用的密码算法.基于可重用模块设计的可重构密码芯片能够很好的解决算法覆盖率低的问题.     

利用 FPGA 实现与 PCI 总线接口的数据通信

目的　研究利用FPGA实现与PCI接口芯片之间数据交换接口电路的设计.方法分析PCI协议及AMCC公司的PCI接口芯片S5933,利用VHDL语言设计接口电路,并利用EDA软件和FPGA实现.结果　提出一种利用FPGA与S5933进行数据通信的方案及具体实现.结论　利用FPGA可以实现与PCI接口芯片进行数据通讯,解决了设计PCI设备所遇到的难题.     

HEVC运动估计中SAD算法的动态可重构实现

高效视频编码（HEVC）标准中引入的不对称分割模式导致运动估计算法中绝对差值和（SAD）运算量成倍增加.为了提高运动估计算法的执行效率,方便用户进行自主选择,设计了同时支持不对称分割模式开启和关闭2种执行模式以及执行模式间自由切换的可重构阵列结构.为了满足用户要求编码速度的同时,最大限度地利用可重构阵列处理器的资源,在阵列结构为16×16个处理元中通过加载16×8、16×4以及16×2个处理元的指令来进行阵列规模的动态重构,采用指令下发的方式将不同的指令发送到对应处理元进行相应配置.实验结果表明,所提出的可重构实现方式在硬件资源占用量接近条件下,相较于流水化实现处理时间减少了约35%,吞吐量提高了约0.4倍.该实现具有较高的执行效率,能够进行执行模式与阵列规模的切换,具有较好的灵活性.     

用SA9904B设计的多参数智能电表

在简要介绍SA9904B芯片的主要功能和典型测量电路的基础上，给出了利用该芯片设计多参数智能电表的方法和原理方框图，并详细论述了系统中7个模块的设计原理和软件实现方法。     

利用CATIA VBA的逆向工程曲面重构方法

针对剖面样条曲线生成需要大量的型面点坐标,工作量大且容易出错等问题,提出基于CATIA二次开发,实现了逆向工程曲面重构的算法.利用程序读入控制点坐标,直接在CATIA软件曲面设计环境中自动生成样条曲线,采用CATIA高级曲面的"Loft"命令完成曲面重构设计,提供了一种利用CATIA VBA实现曲面的逆向重构方法.实验结果表明本文方法可以实现逆向工程曲面重构.     

一种拓扑感知的虚拟网络重构算法

针对底层物理网络负载不均衡问题,根据节点和链路的负载状态,动态地选择负载过大的物理节点和物理链路进行重构。通过建立拓扑感知的虚拟网络重构模型,将虚拟节点迁移到距离其邻居映射节点最近的物理节点上,优化底层物理网络中虚拟重构节点的映射位置,降低虚拟网络重构的资源开销。模拟结果表明,TA-VNR算法有效地均衡了底层物理网络的负载水平,降低了虚拟链路的重构路径长度,提高了虚拟网络请求接受率。     

基于人工免疫的聚合重构资源自治分配

针对异构网络融合中的终端聚合重构模式,讨论了在付费激励机制下如何通过聚合资源提供者的动态定价来激励终端间的高效合作,引导系统资源分配的全局自治优化. 提出信息不完全情况下以人工免疫系统自适应控制模型为基础的自主定价方法（AISMAP）. 仿真结果表明,该方法能提高系统整体的资源收益,并能引导带宽资源分配自治实现全局均衡.     

面向可重构制造的数字孪生映射建模与监控仿真

针对数字孪生在可重构制造系统（RMS）的应用问题,提出面向RMS的数字孪生与制造仿真一体化平台（DTMSIP）架构. DTMSIP架构充分适配RMS动态重构特性,可以在RMS构型设计中实现仿真分析. 对面向RMS的数字孪生映射进行建模,通过引入孪生实体（TE）,实现RMS车间的多源异构数据集成,并分别建立机床与构型的数字孪生映射. 建立数字孪生方法在RMS重构中的应用流程,通过信息物理融合迭代与构型仿真优化迭代,DTMSIP可以服务于RMS的系统重构. 为了验证所提出方法的可行性,使用虚幻引擎四（UE4）为一套实际的模块化RMS构建数字孪生平台,并将当前构型以及4种规划构型作为仿真输入. 通过分析重构成本、生产周期与系统平衡率3项指标,实现对构型的量化综合分析,实现了重构设计流程加速.     

基于动态可重构的软硬件协同容错构架

该文提出一种新的系统级容错构架,用于处理发生在基于现场可编程门阵列中由单粒子翻转所引起的错误,提高基于现场可编程门阵列的嵌入式系统可靠性。该文通过软硬件模块协同合作,判决错误硬件模块,实现系统容错功能,并通过动态部分可重构技术,实现对发生单粒子翻转的错误区域进行自我修复。该系统构架能实时响应错误中断,并能快速修复由单粒子翻转所引起的错误。     

一种新型的智能重构柔性电机驱动控制器设计

伺服电机驱动控制器以其全数字化、高度集成化、智能化等优点在工业机器人、数控机床、大规模集成电路制造、雷达和各种军用武器随动系统等方面得到广泛应用。提供了一种新型的智能重构柔性驱动控制器设计方法,通过矢量控制理论建立电机控制算法,并建立永磁同步电机的仿真模型,利用数字信号处理芯片DSP与可编程逻辑器件CPLD相结合搭建驱动器运算控制、信号采集和数据通信等相关电路模块的组合架构,并采用上位机软件根据控制对象的目标参数和状态参数的变化,实时改变控制策略动态优化调整参数。实验结果表明,此驱动控制器性能良好。     

FPGA动态局部重构技术研究进展

基于现场可编程门阵列（FPGA）动态可重构系统可以实时重构硬件,提高计算的灵活性、自适应能力以及自优化能力。使用局部动态重构不仅能够保证重构过程中主系统的正常实时运行,而且可以减少重构过程的时间。然而,现有的基于FPGA的平台往往受到各种物理限制使得局部动态重构实施过程变得困难。文章介绍了目前FPGA动态局部重构技术面临的各种问题和解决方案,并对该技术的发展趋势给出了展望。     

低轨卫星网络动态路径切换技术

面向星座式低轨（LEO）卫星网络,针对动态路由技术重构时间长导致的资源利用率下降问题,提出了一种基于预测的路径切换机制.依据卫星飞行轨迹,预测星间链路的可用时间,从而判断当前传输路径的可用寿命.在当前路径断开之前及时触发路由重构,为当前传输寻找备用路径,避免路由重构导致传输中断.提出了新型路径选择方案,根据当前路径代价和网络全局负载状态设计了综合代价函数,用于选择最优路径.仿真结果表明,所提出的路径切换技术可有效降低数据转发的丢包率,提升网络整体吞吐量.