[发明专利]可适应多种数据流计算模式的动态可重构系统及运作方法

权利要求书

1.一种可适应多种数据流计算模式的动态可重构系统，其特征在于，包括：通过系统总线相互连接的多个可重构处理单元、嵌入式微处理器、配置控制器和多端口内存控制器，所述可重构处理单元包括数据流通信接口、控制接口、数据流互联控制器和数据流计算功能模块，所述数据流互联控制器通过所述数据流通信接口与所述多端口内存控制器和其它可重构处理单元连接，所述数据流互联控制器和所述数据流计算功能模块通过输入、输出通道相互连接，并通过所述控制接口与所述系统总线连接；

所述嵌入式微处理器用于读取具有数据依赖关系的硬件任务和软件任务，根据所述硬件任务和软件任务建立与预定义的数据流计算模式相适应的功能配置信息和数据流互联结构配置信息，并根据所述功能配置信息控制所述配置控制器通过所述控制接口对所述数据流计算功能模块进行功能配置，和根据所述数据流互联结构配置信息通过所述控制接口控制所述数据流互联控制器对所述数据流通信接口互联进行结构配置，以适应预定义的数据流计算模式；

所述多端口内存控制器用于在所述嵌入式微处理器和多个可重构处理单元间传递数据。

2.根据权利要求1所述的动态可重构系统，其特征在于，所述数据流互联控制器由寄存器和至少一个多路开关实现。

3.根据权利要求1所述的动态可重构系统，其特征在于，所述系统还包括全局数据存储器，所述软件任务存储于所述全局数据存储器中；

所述嵌入式微处理器通过所述多端口内存控制器从所述全局数据存储器中读取所述软件任务。

4.根据权利要求1所述的动态可重构系统，其特征在于，所述系统还包括外部存储器，所述硬件任务是预先综合和映射到所述可重构处理单元中的电路功能模块，其以部分位流文件形式存储于所述外部存储器中；

所述系统还包括系统高级配置系列ACE控制器，所述嵌入式微处理器通过该系统ACE控制器访问所述外部存储器以读取所述部分位流文件。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的动态可重构系统，其特征在于，所述嵌入式微处理器还用于在所述可重构处理单元处理数据时通过所述控制接口对所述可重构处理单元进行监测，并对异常情况进行处理。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的动态可重构系统，其特征在于，所述系统适应的多种数据流计算模式包括分离-聚合、流水线、反馈环及其组合；

所述数据流通信接口是可配置的、点对点方式的高速数据流通信接口。

7.一种可适应多种数据流计算模式的动态可重构系统的运作方法，其特征在于，所述系统包括通过系统总线相互连接的多个可重构处理单元、嵌入式微处理器、配置控制器和多端口内存控制器，所述可重构处理单元包括数据流通信接口、控制接口、数据流互联控制器和数据流计算功能模块，所述数据流互联控制器通过所述数据流通信接口与所述多端口内存控制器和其它可重构处理单元连接，所述数据流互联控制器和所述数据流计算功能模块通过输入、输出通道相互连接，并通过所述控制接口与所述系统总线连接；所述运作方法包括以下步骤：

所述嵌入式微处理器读取具有数据依赖关系的硬件任务和软件任务；

所述嵌入式微处理器根据所述硬件任务和软件任务建立与预定义的数据流计算模式相适应的功能配置信息和数据流互联结构配置信息;以及

所述嵌入式微处理器根据所述功能配置信息控制所述配置控制器通过所述控制接口对所述数据流计算功能模块进行功能配置，和根据所述数据流互联结构配置信息通过所述控制接口控制所述数据流互联控制器对所述数据流通信接口互联进行结构配置，以适应预定义的数据流计算模式；

其中，所述多端口内存控制器在所述嵌入式微处理器和多个可重构处理单元间传递数据。

8.根据权利要求7所述的动态可重构系统的运作方法，其特征在于，所述系统还包括系统ACE控制器和外部存储器，所述硬件任务是预先综合和映射到所述可重构处理单元中的电路功能模块，其以部分位流文件形式存储于所述外部存储器中；

所述系统还包括全局数据存储器，所述软件任务存储于所述全局数据存储器中；

在读取所述硬件任务和软件任务的步骤中，所述嵌入式微处理器通过所述系统ACE控制器访问所述外部存储器以读取所述部分位流文件，并通过所述多端口内存控制器从所述全局数据存储器中读取所述软件任务。