动态可重构众核处理器仿真平台设计

针对众核处理器,提出了一种基于计算资源划分机制的动态可重构技术.该技术以虚拟计算群为核心,设计了基于硬件支持的动态可重构子网划分和动态可重构的Cache一致性协议以及动态在线的计算资源调度算法,并对系统级多核仿真平台Gem 5进行了扩展.同时,采用实际测试结果验证了众核处理器中动态可重构技术的有效性.结果表明,动态可重构技术可以提高众核处理器的资源利用率,实现动态可重构的Cache一致性协议以及单一矩形物理子网覆盖的子网划分机制.     

ReSim:一个面向可重构处理器的仿真平台

针对可重构处理器ReMAP(reconfigurable multimedia array processor)面向视频高清编解码提出的灵活互联、计算资源密集、易于扩展的结构优化需求,提出了一个基于模块化分层设计、时钟周期精确的可重构处理器仿真平台ReSim.该仿真器基于3级软件框架层次搭建,设计了可快速仿真多种互联结...     

可编程语音压缩专用处理器设计

为了提高通信系统的保密性,降低制造成本,需要进行专用处理器的设计。基于正弦激励线性预测(SELP)算法模型,设计了一款多速率语音专用处理器。芯片使用可重构体系结构和超长指令字(VLIW),优化了高复杂度函数。仿真结果表明:该处理器对0.6kb/s速率SELP算法的执行效率明显优于通用数字信号处理器(DSP)。处理器内部程序数据外部不可见,指令并行度显著提高,常用函数可被修改,从而达到高保密性、低复杂度、易开发性。     

机械系统可重构设计技术研究

本文将展开机械系统可重构设计技术的研究，主要研究基于功能-原理（行为）-结构（FPBS，Function-Principle-Behavior-Stmcturel的可重构设计技术，以产品的可重构设计为研究对象，分析与扩展可重构设计的理论，建立可重构设计方法。     

基于信号解释Petri网的可重构逻辑控制器分析与设计

为适应可重构制造系统这一新生产模式的顺序控制，本提出了基于信号解释Petri网的可重构逻辑控制器分析和设计的方法．该方法利用层次化、模块化和接口技术将控制器规划为开放的体系结构．确定了可达图法和化简技术结合的SIPN模型形式分析方法及步骤，采用透明度指标对模型进行评价，并给出控制器重构能力分析原则．接着将该理论及方法用于一可重构装配生产线可重构逻辑控制器的建模和分析案例中．分析结果表明设计的可重构逻辑控制器形式正确、有效，具有可重构能力．最后提出逻辑控制器建模、分析、仿真、代码生成和逻辑控制实施的软件平台，该软件采用CORBA组件模型的软组件技术开发．     

可重构计算机体系结构

介绍可重构的概念、可重构计算系统的基本结构、技术基础和技术关键;提出可重构计算机设计中存在的问题与解决方案。     

FPGA可重构技术实现并行计算系统的应用研究

随着大规模可编程器件FPGA复杂度的增加,设计者可以根据不同的应用需求,以FPGA作为可重构硬件,设计和构造面向某种算法的具有专用硬件的高速和软件编程灵活性能的可重构计算系统。在现代大规模逻辑设备的越来越强的能力支持下,各种可重构计算系统的研究,使得构造有关新的计算机体系结构的某些"概念验证"成为现实。介绍FPGA可重构硬件器件特点、可重构计算系统的概念,可重构计算系统的设计方法及其在实时三维立体视觉系统中高速并行计算上的应用。     

可重构路由器研究的现状与展望

随着新业务和新应用的不断推出,传统路由器在业务升级能力及升级响应速度方面已不能满足网络发展的需求。实时电路重构技术利用可编程器件可多次重复配置逻辑状态的特性,能够在系统运行时根据需要动态地改变系统的电路结构,利用可重构技术实现的路由器能够支持新业务模块的硬件电路在芯片内动态加载,同时又不影响其他功能模块的正常运行,为传统路由器功能扩展能力差问题提供了解决思路。在介绍可重构技术的基本概念和支撑器件的当前发展概况后,对以往的可重构路由器技术和当前的研究现状进行了总结,并从构建可重构网络的角度分析了进一步的研究方向。     

基于可重构计算技术的图像分类系统研究

考虑到图像分类方法是计算密集型算法,设计使用可重构方法对图像分类系统加速.再由纹理参数本身的特性,利用基于差异的动态重构方法以有效利用芯片.实验表明,所设计的图像分类系统与通用处理器相比,显著减少了分类时间;同时在不增加运行时间的前提下,与传统实现方法相比,能更有效地利用芯片面积.     

基于SOPC的可穿戴机多处理器设计

介绍了采用SOPC技术来设计一个共享资源的可穿戴计算机三处理器系统,主处理器主要负责操作系统和应用软件的运行,网络处理器主要负责进行报文处理,DSP处理器主要负责对视频图像数据进行处理.阐述了基于Nios II 和FPGA 的多处理器系统的实现机制,讨论利用硬件互斥核实现多处理器资源共享的方法,并给出硬件设计的具体步骤以及软件设计、调试方法和关键技术.介绍了网络处理器Nios II的结构特点和自定义指令以及基于Nios II软核处理器的网络处理器转发软件的设计方法和基于视频图像处理的DSP处理器的设计方法.经验证,采用此技术设计的三处理器系统很好地适应了可穿戴计算机微小型化和低功耗的设计要求.     

Design and realization of a high productivity cluster-based network application reconfigurable accelerator board

Improving processor frequency to strengthen massive data processing capability will lead to incremental server marginal costs and bring about a series of problems such as power consumption, management complexity, etc. Based on the field programmable gate array (FPGA), TCP offload engine (TOE), zero-copy and other key technologies, this paper describes the design and realization of a reconfigurable accelerator board. In this board, TCP/IP protocol will be moved to high-speed reconfigurable accelerator board. The packets will be labeled according to the protocol and submitted to the upper data processing software after IP-quintuple filtering in hardware. Reconfigurable accelerator board obtains higher performance speed-up compared with ordinary NIC card.     

可重构视频编解码处理器ReMAP设计

针对当前视频高清编解码的计算密集性、并行性和数据局部性的特点,提出一个粗粒度的可重构处理器ReMAP-2.该处理器由一个可重构的计算单元阵列构成,通过由临近直联和分段式总线组成的互联网络完成数据通信任务,具有良好的扩展性.计算阵列针对不同应用,通过加载不同配置信息流实时改变运算单元的计算功能和连接方式,支持多种格式的视...     

水下声学调制解调器动态可重构数字系统设计与实现

提出一种动态可重构的水下声学调制解调器数字系统, 此系统将调制、解调模块定义为可重构模块, 根据水下声学信道的检测结果, 动态调整其调制解调方式和数据率, 以提供低误码率、低能耗的通信。在Xilinx XUPV5 FPGA开发板上完成数字系统的实现与软硬件协同验证, 结果表明功能正确, 数字系统可以动态配置为2FSK和2PSK模式。与传统FPGA实现方法相比, 动态可重构的设计方法提高了算法设计的灵活性, 节约了数字系统硬件实现的资源。     

面向任务约束的可重构机械臂最优构形设计

为解决受限可重构机械臂在完成任务时的最优构形确定问题,提出一种基于自适应粗粒度并行遗传算法(adaptive coarse parallel genetic algorithms,ACPGA)的构形确定方法:以关节模块和连杆模块的加权和为目标函数,在满足可达性、关节转角限制和避免构形奇异的约束条件下,综合考虑模块数量和连接方位,确定可重构机械臂在受限空间内完成任务的最优构形.通过实例验证了该构形方法的有效性.     

基于流水光总线阵列的快速数值计算并行算法

介绍基于流水光总线的可重构线性阵列系统(LARPBS)模型及其快速数值计算并行算法，使人们更加了解光总线并行计算模型及其优越性，为今后进一步研究光总线并行计算模型及其并行算法提供帮助。     

基于离散智能的自重构机器人变形策略

在总结自重构机器人系统结构本质特点的基础上，提出了一种描述模型，对几种典型的同构和非同构系统进行统一的描述．探索了自重构机器人的基本变形方法，给出一种建立在全离散的局部智能基础上的变形策略，使机器人通过模块局部之间的交互产生整体自组织的结果，并且能够减低变形算法的计算复杂度．以一个9模块系统的变形过程为例进行了验证．     

一种可重构空间四杆机构

提出一种可重构空间四杆机构,其具有两种不同的工作模式,模式Ⅰ为一个转动运动,模式Ⅱ为一个平移平动,两种运动模式进行切换的初始位形具有瞬时的一个转动和一个平动.将可重构空间四杆机构与一个具有两移动和两转动的串联支链相连,构成一种具有两种不同工作模式的可重构混联支链.利用3条可重构混联支链连接并联机构的固定平台和运动平台,可得到一种新型可重构并联机构,通过控制3条可重构混联支链分别在两种不同工作模式间切换,可重构并联机构可实现4种不同的三自由度运动模式.利用螺旋理论分析和证明了上述结论.     

可重配置通用图像识别跟踪处理机研究

为满足战场适应性和通用性的需要,根据各种精密武器系统中图像跟踪信号处理机的共性,设计了通用图像跟踪信号处理机.由可重配置的大容量FPGA实现低层信号处理,由可编程的TMS320C6201 DSP完成高层数据处理,实现各种复杂的目标检测和跟踪算法;采用对FPGA和DSP的在线可重配置电路,实现系统的战场配置,使系统具有广泛的通用性和良好的战场适应性.最后给出了在弱小目标红外成像跟踪系统中的应用实例.