[发明专利]基于FPGA的动态可重构系统的分片配置方法

摘要

本发明公开了一种基于FPGA的动态可重构系统的分片配置方法，它通过将FPGA的配置过程进行分割，形成配置片，配置过程以片为单位进行FPGA的重构配置。本发明的有益效果是：配置片完成配置工作后即可开始运行，使得任务的运行无需等待FPGA全部的重构配置过程完成，以达到减少重构配置延时，提高FPGA利用率；优化配置过程，不依赖于硬件支持，不需要预测技术，不需要改变原程序结构；采用流水化配置过程，从而隐藏配置时间，减少系统开销。本发明对于基于FPGA的动态可重构系统具有重大意义。

主权项

1. 一种基于FPGA的动态可重构系统的分片配置方法，其特征在于包括：1)硬件代码的分片为了能够将FPGA的配置过程分割成多个配置片，需要对硬件代码部分进行分片：每个硬件代码段将分别生成各个配置片的配置数据，每个代码段与一个配置片对应；在硬件代码分割时，保证数据处理的完整性，即每个代码段包括数据的输入、处理与输出三个部分；2)配置过程的分片硬件代码段经过综合工具，整合成为二进制配置数据，即可进行对FPGA的重构配置：配置过程按照配置片的先后顺序进行配置，当前一个配置片完成配置工作之后，后一个配置片开始进行配置，这一过程中，原本作为FPGA整体重构配置的过程，被分成多个配置片的配置过程；3)流水化的配置过程各个配置片必须按照先后顺序进行配置：当一个配置片完成配置工作之后，就可以开始进入到运行状态，而后续的配置片同时开始进行配置过程，整个配置过程实现流水化；4)每个配置片之间插入缓存完成配置过程后，必须在每个配置片之间，插入缓存，用于存放中间结果，等待下一级配置片完成配置并进入运行状态后，为其提供待处理的输入数据；5)配置片与缓存之间根据外部协议通过附加电路进行控制配置片与缓存之间需要定义外部协议以达到状态传递的作用，当缓存有剩余空间时，通过外部电路告知上一级配置片可以进行数据处理，并将中间结果存放其中；如果在缓存满时，下一级配置片尚未完成配置过程，则缓存通过外部电路告知上一级配置片，使其进入停滞状态，待下一级配置片完成配置工作进入运行状态时，通知上一级处理器恢复到运行状态。