動態(tài)可重構系統及其循環(huán)計算的位寬管理方法研究.pdf

1、近年來，隨著微電子和計算機技術的發(fā)展，動態(tài)可重構系統設計及其應用映射問題逐漸成為國際上計算系統研究中的一個新熱點?？芍貥嬘嬎闶且环N介于微處理器計算和ASIC計算之間的新的計算模式，其既具有軟件系統的靈活性，又具有硬件系統的高性能。采用動態(tài)可重構技術，可實現提高系統性能，減少應用所需芯片資源和功耗的目的。本文著重研究了動態(tài)可重構系統設計方法及其循環(huán)計算的動態(tài)位寬管理方法。 在動態(tài)可重構系統研究方面，本文首先討論了動態(tài)可重構計算的概

2、念和特點，以及FPGA用以實現動態(tài)可重構的結構特征。其次，討論了在Xilinx的Virtex系列FPGA上利用JBits開發(fā)動態(tài)可重構系統的設計方法，包括系統的設計平臺、編程模型和詳細的設計流程。最后，通過構建一個實現累加乘循環(huán)計算的動態(tài)可重構系統，以驗證基于JBits的動態(tài)可重構系統設計方法及其優(yōu)越性。 在動態(tài)可重構環(huán)境中循環(huán)計算的位寬管理方面，本文討論了循環(huán)計算位寬變化的理論分析方法，改進了位寬變化的運行時分析方法，提出并實

3、現了基于遺傳算法的動態(tài)位寬管理調度算法。本文組合了這些部分構建了1個循環(huán)計算的動態(tài)位寬管理框架，以實現對上面設計的累加乘循環(huán)計算的動態(tài)可重構系統的位寬優(yōu)化。 本文對上述研究進行了實驗驗證和結果分析。實驗結果表明，動態(tài)可重構系統在解決數據密集型計算方面有其特有的優(yōu)勢，而基于JBits的動態(tài)可重構系統設計方法可降低系統開發(fā)的復雜性，加速系統的開發(fā)。而本文提出的循環(huán)計算動態(tài)位寬管理框架，尤其是基于遺傳算法的動態(tài)位寬管理方法，減少了所消