嵌入式可重构信号处理计算机设计技术

发布时间：2024-02-15 21:46

　　为提高嵌入式信号处理计算机的硬件资源利用率,减小体积、重量和功耗(size,weight and power,SWaP)开销,基于嵌入式SOC下的动态可重构技术,提出一种可重构信号处理计算机系统架构,探讨可重构信号处理计算机原型的系统架构、重构方式和控制方法。通过典型算法对原型系统进行功能验证和性能评估(对实时性和资源利用率提升比进行量化分析),其结果表明,可重构信号处理计算机满足嵌入式信号处理系统的实时性要求,能有效提高硬件资源的利用率。

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【部分图文】：

图1典型的FPGA动态可重构结构

动态可重构技术包括两种典型的实现方法：部分可重构和软件可编程重构，本文基于部分可重构方法讨论嵌入式信号处理计算机的设计方法。Xilinx公司推出的ZynqUltraScale+等系列FPGA，提供了部分可重构的控制接口，为动态可重构技术的实现提供了可能。Xilinx公司在FPG....

图2可重构信号处理计算机系统架构

根据可重构信号处理计算机系统架构实现可重构信号处理计算机原型系统，如图3所示，原型系统由信号处理节点和可重构计算节点组成，两者间通过SRIO交换网络和I2C总线互连，SRIO交换网络用于任务数据的传输[8],I2C总线用于控制命令和工作状态的传输。原型系统中的应用任务被划分为通用....

图3可重构信号处理计算机原型系统结构

图2可重构信号处理计算机系统架构信号处理节点中多核DSP上执行信号处理应用的主程序，可重构计算节点作为协处理器和加速单元执行专用算法。一般的处理流程中，信号处理节点通过I2C通信接口向可重构计算节点发送专用算法的重构命令，并通过SRIO通信接口将相应的任务数据传输到可重构计算节....

图4原型系统的重构方式

原型系统支持两种重构方式：自重构方式和被重构方式，如图4所示，自重构方式由可重构计算节点上的嵌入式SOC完成重构任务的调度，重构任务的配置位流存储在可重构计算节点本地，通过本地存储接口实现重构任务的加载；被重构方式由信号处理节点中的多核DSP或者嵌入式信号处理计算机外部互连的其它....

本文编号：3900294