PDF《电子器件》

第27卷第

2 期2004年 6月电子器件ChineseJournalofElectronDe v i c e s V0

1 .

2 7. No .

2 J u n e .

2 0

0 4 Ana l y s i s o f t h e Fun da m e n t a l a nd I m pl e m e n t a t i o n M e t ho d a b o ut Dy na m i c Re c o f ig ur a bl e FPGA Q , ⅣX i a n g - J u 一,Z H U M i n g - C h e n g ,Z H A N G T a i ― Y i 一,W E I Z h o n g - Y i f ,

1 . E l e t r o n i c &

I n f o r m a t i o n O p t . X I '

A NI n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y a n d E n g i , ~ e r i n g S c i e n c e , X i '

伽7

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4 8 , C h i n a ;

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2 . C o l l e g e o f l n f o r m a t i o n 嘶,l,l占ofShenzhenUnivers~y,516080,Ch/na;

l

3 .E l e t r o n i c &

I n f o r m a t i o n O pt . X I '

A N J i a o t o n g U n i v e r s i t y , X i '

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7 1

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4 9 ,C h / n a A b s t r a c t : D y n a mi c R e c o n f o g u r a b l e F i e l d P r o g r a m m a b l e G a t e A r r a y( D R - F P G A )c a l l c o n f i g u r e i t s p a r t i a l o r t o t a l l o g i c r e . s o u r c e s a t n l n t i me,a n d c h a n g e i t s f u n c t i o n s o n s y s t e m i n h i g h s p e e d.T h i s p a p e r p r e s e n t s s o me s t u d i e s o f DR― F P GA,i n c l u d i n g b a s i c a r c h i t e c t u r e,r e c o n f i g u r a t i o n f u n d a me n t a l ,C AD t o o l s a n d i mp l e me n t me t h o d s .Ap p l i c a t i o n o f DR- F P GA i s u s e f u l f o r d e s i g n i n g h i g h - p er fo r ma n c e s y s t e ms, a nd h e l p s t o s a v e h a r d w a r e r e s o u r c e s . Ke y wo r d s : F P GA;

s t a t i c r e c o n f i g u r a t i o n;

d y n a mi c r e c o n f i g u r a f i o n;

t o t a l mc o n t i g u r a t i o n;

p a r t i a l r e e o n f i g u r a t i o n EEACC:

1 2

6 5 B:1

1 3

0 B F P G A动态可重构技术原理及实现方法分析 覃祥菊 一,朱明程 , 张太镒 ,魏忠义 f ,

1 . 西安工程科技学院电子与信息工程系 , 西安

7 1

0 0

4 8 ;

、 l

2 . 深圳大学 E D A中心, 深圳

5 1

6 0

8 0 ;

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3 . 西安交通大学电信学院, 西安

7 1

0 0

4 9 / 『 摘要 : F P G A 动态重构技术主要是指对于特定结构的 F P G A芯片, 在一定的控制逻辑的驱动下, 对芯片的全部或部 分逻辑资源实现在系统的高速的功能变换 , 从而实现硬件 的时分复用 , , 节省逻辑资源.本文 以SRAMFPGA的可 重配置特性为基础 , 结合几种新型 的动态重构 F P G A芯片结构 , 分析了 F P G A动态重构技术的原理 , 讨论 了其实现 方法 . 关键词 : F P G A ;

静态重构;

动态重构;

全局重构;

局域重构 中图分类号 : T N

4 3

1 .

2 文献标识码 : A 文章编号 :

1 0

0 5 ―9

4 9

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0 6 自九十年代 以来 , F P G A的发展与应用引起了 人们广泛的关注 , 应用范 围逐步扩大, 芯片规模成 倍增加.一直以来 , 都是通过对现有的 F P G A作简 单累加来扩大芯片规模 , 这种方法主要面临如下瓶 颈问题 : ① 芯片内部布线有很大困难 , 随着 F P G A 门电路总数 N . 增加 , 内部 的布线连接几乎与 J

7 、 , 础 成平方增长 ;

② 随着容量 的快速增加 , 布线复杂度 增加 , F P G A的损坏率也随之增加;

③ 随着系统规 模的扩大, 单片资源 的利用率 反而下降.F P G A动 态可重构技术则是通过实现资源的时分复用, 对功 能进行动态配置 , 来满足大规模 应用需要.这样 , 大大提高 了FPGA的资源利用率 , 同时降低器件 的 损坏率 , 是FPGA器件 的一个发展方向.本文首先 分析了常规 F P G A的结构特点及存在的缺陷, 对几 收稿 日期 :