面向服务的可重构装备软件体系结构

基于新型电子装备硬件体系结构,提出了一种面向服务的可重构软件体系结构,对体系结构的特点和组成进行了说明,对其中的关键技术数据总线、服务总线、可重构框架等进行了详细的说明和分析,最后对可重构组件的设计提出了一些设计约束,对工程应用情况进行了说明。     

基于双PowerPC7447A处理器的嵌入式系统硬件设计

随着雷达数据和信号处理需求的不断攀升,传统雷达数字处理系统的处理能力己渐显不足,因此有必要提高系统中每个处理单元的处理能力。鉴于此,设计一种基于CPCI标准总线和双PowerPC 7447A高性能处理器的通用处理单元硬件平台,并对部分功能单元的设计进行描述。硬件平台由双处理节点、双PMC接口和CPCI总线接口等组成,本地互连采用PCI总线,对外采用CPCI总线。该平台具有数据处理能力强、功能扩展性强、通用性强、维护方便等特点,有较高的应用价值。     

基于构令流的RCSIMD体系结构研究

提出了基于构令流的多配多数据流(MCMD)的计算机体系结构并完成设计.通过重构,RCSIMD可支持SIMD和MIMD两种计算模型.RCSIMD中设计的两级配置策略,不但能够实现零配置延迟,而且还能在单周期内实现通信网络在一维和二维结构之间切换,极大地提高了结构的灵活性.多种算法的映射结果表明,RCSIMD体系结构适用于多媒体图像处理应用.在Charter 0.25μm 标准单元库下,RCSIMD的处理阵列的面积为7mm×7mm,时钟周期16ns.     

基于动态可重构技术的阵列型处理器设计

在现有可重构处理器设计的基础上,提出了一种改进的阵列型动态可重构处理器-IRAP.在IRAP中,将处理单元组成的阵列按象限划分为4个区域,每个区域包含个可配置的处理单元,运算时不同区域可以根据需要进行不同的配置,增加了配置的灵活性,提高了系统的执行效率;同时增加了系统数据的传输带宽,并根据数字信号处理中常用的蝶形算法对阵列互联进行了优化.仿真结果显示,在FFT等典型数字信号处理应用中,IRAP具有比改进原型更优的性能.     

基于RCSIMD的8192点FFT并行算法研究

文中提出了一种基于RCSIMD体系结构的8192点FFT的并行算法.该并行算法将8192数据分成连续64块,每块128个连续数据(存储在可重构处理元的局部存储器),采用RCSIMD可重构处理阵列完成块倒位序变换,块内只进行逻辑上的倒位序变换(倒位序过程隐含在配置数据中).这种数据存储和倒位序处理方法可以充分利用处理阵列通信网络和处理单元的能力.     

适用于片上并行计算阵列的超精简处理器架构

提出一种超精简处理单元架构。该处理单元基于运算-跳转式单指令处理器体系。使用指令优化和内部总线上加速器,该处理单元能够执行传统算术运算式单指令处理器难于执行的高效位运算以及执行效率较低的数据转移操作。以该处理单元构成的片上大规模并行计算阵列可用于图像处理等局部性强、实时性要求高的计算任务。包含有该处理单元架构的16 16的原型阵列已经在FPGA上实现,性能达30.7GOPS@120MHz,平均功耗39.5mW。     

一种快速可重构的1553B总线测试软件设计

为了提高1553B总线测试系统应对被测系统在拓扑结构或通信协议变化时的快速可重构性,提出一种基于通用1553B总线仿真卡的快速可重构的1553B总线测试软件设计方法。分析当前1553B总线测试系统可重构性不足的缺点,详细介绍快速可重构1553B总线测试软件的设计架构和实现方法。这里提出的软件设计方法通过总线服务划分和代理托管的方式使软件的代码实现不依赖于总线协议的具体格式,并且极大地减少了软件编程的代码量,从而在代码可重构和配置可重构两方面实现软件的快速可重构。该软件设计具有可靠性强、编程效率高、重构速度快,现场可重配置等特点,其应用实例软件的代码重构率小于1‰,并已经在多个航天器的1553B总线子系统测试中取得了良好的效果。     

面向视频处理的粗粒度可重构单元设计

针对视频处理算法,设计了一种面向视频处理的粗粒度可重构处理单元.它可以执行8位数据的加法、减法、乘法、乘加和求两数差的绝对值等操作,可以有效地支持高计算密度的视频处理算法.可重构处理单元使用Verilog设计,采用CMOS 0.18μm工艺DC综合,面积为97 913μm,关键路径为4.51ns,总的动态功耗为4.2mW.完成一次8×8像素块的2D-DCT算法和全搜索块匹配MAD算法分别需要10和15个时钟周期.     

一种基于亚字并行的可重构阵列设计

设计了一种面向多媒体处理的8×8可重构处理阵列,并在该阵列基础上,对其粒度进行改进,提出了一种基于亚字并行的改进型可重构阵列设计思路.该设计根据图像处理中的算法的位宽特点,实现了一种数据的高位和低位可以同时运算的可重构阵列单元,有效提高数据的并行度,使得阵列的处理速度得到了显著的提高.在典型的图像处理中,这种改进型可重构阵列的处理能力较原来增加了一倍.     

粗粒度可重构结构的性能估计方法

在设计初期,估计粗粒度可重构结构的性能,对粗粒度可重构结构设计具有指导意义.在考虑局部数据存储器结构以及局部数据存储器与可重构阵列的接口结构的情况下,建立了粗粒度可重构结构的参数模型,使用改进的螺旋形绑定策略将应用算法DFG(Data Flow Graph)中的算子绑定到可重构阵列的处理单元上,提出了一种粗粒度可重构结构的性能估计方法.应用实例表明,在设计初期,该方法能得到周期精确的估计结果,有效地指导粗粒度可重构结构的设计.