可重配置处理器架构的研究

发布时间：2021-09-28 13:02

　　可重配置处理器的重要特征是系统架构不再采用固定模式,而是将软件的灵活性与硬件连接的专用性相结合,利用可编程器件可多次重复配置逻辑状态的特性,在运行时根据需要动态改变处理器的电路结构,使得微处理器可以针对不同的应用需求建立自己独特的体系结构。目前可重配置处理器有三种结构研究方向,分别是协处理器架构、功能单元架构、可编程集群式构架。本文首先基于Xilinx ML310平台中FPGA内嵌的PowerPC硬核模拟协处理器架构的可重配置处理器方案;本文然后着重提出了一种全新的总线可重配置的多处理器架构。该架构结合了多核与可重配置处理器的优势,具有并行性高、计算能力强、结构复杂度低并且应用领域广泛灵活的特点。对于该架构的实现,本文提出了VHDL以及C语言两种层面的软件模拟。通过简化模型,在VHDL层面,用多个改进后的VHDL实现的8051内核以及可重配置的多路开关进行了软件模拟。本文的思想对于可重配置处理器以及自适应处理器的设计有一定的参考价值。 

【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

ML310开发板平面图

图 3-2 ML310 开发板系统框图Figure 3-2 ML310 Development Board System除了拥有带有两个 IBM PowerPC405 处理器的 Virtex-II PRO FPGA 外，ML310嵌入式开发平台还有以下特性：●ATX 规格的主板；●256 MB DDR DIMM 插槽；●SystemACE CF 控制器；●512MB CF 卡；●板载 10/100M 自适应以太网卡;●4PCI 槽（3.3 伏和 5 伏）；●字符型 LCD 和连接线；●FPGA 串口连接；

可重配置协处理器基本系统

【参考文献】：
期刊论文
[1]一种可重配置系统的模型[J]. 张为华,王晔,鲁云萍,臧斌宇,朱传琪.  小型微型计算机系统. 2006(07)
[2]动态部分重配置及其FPGA实现[J]. 李涛,刘培峰,杨愚鲁.  计算机工程. 2006(14)
[3]一种以单片机为核心的FPGA配置系统[J]. 陈启圣,鲁丹,盛秋林.  湖北工业大学学报. 2005(06)
[4]可重配置系统研究与分析[J]. 鲁云萍.  计算机工程与应用. 2005(36)
[5]一种可重构处理器的设计[J]. 董培良,俞承芳.  复旦学报(自然科学版). 2004(01)
[6]可重构计算机体系结构[J]. 王昭顺,王沁,曲英杰.  北京科技大学学报. 2001(04)



本文编号：3411951