0 引言

    隨著電子技術(shù)的發(fā)展，以“FPGA+DSP+嵌入式處理器”為核心的信號處理平臺需要基于資源動態(tài)重組設(shè)計思想采用開放式、標(biāo)準(zhǔn)化的通用架構(gòu)，按用戶需求對平臺進(jìn)行資源重組，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的可重構(gòu)，以滿足在設(shè)備資源有限情況下工作模式多樣化、靈活配置的用戶需求^[1-3]。資源動態(tài)重組是指通過監(jiān)控管理平臺接口對所有信號處理平臺進(jìn)行統(tǒng)一管理，根據(jù)規(guī)劃確定當(dāng)前任務(wù)所需的設(shè)備和鏈路，配置相應(yīng)的信號處理平臺。這種方式要求信號處理平臺之間通過高速總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，具備開放式的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸特性。

    針對FPGA和DSP動態(tài)重構(gòu)，國內(nèi)相關(guān)文獻(xiàn)提出了多種解決方案，包括DSP EMIF總線^[4]、CPCI總線^[5]、RapidIO^[6]、串口^[7]等。這些方案在配置效率、設(shè)備成本、重構(gòu)靈活性等方面都存在明顯的不足。針對這一問題，考慮到平臺本身就有接入以太網(wǎng)的需求以及嵌入式處理器和FPGA廣泛共存于信號處理平臺中^[8-10]，本文提出了基于以太網(wǎng)的信號處理平臺動態(tài)重構(gòu)設(shè)計方案。該方案利用信號處理平臺功能單元在線可重構(gòu)特性，在多任務(wù)協(xié)同監(jiān)控管理平臺實(shí)時調(diào)度下，通過以太網(wǎng)配合信號處理平臺上的嵌入式處理器對FPGA和DSP實(shí)現(xiàn)任務(wù)功能和參數(shù)的動態(tài)重構(gòu)，同時支持FPGA部分重構(gòu)和全局重構(gòu)，形成功能可定義的硬件板卡，在節(jié)省硬件資源和降低設(shè)備成本的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)所需的硬件資源動態(tài)重組，并且可以通過資源動態(tài)備份實(shí)現(xiàn)信號處理系統(tǒng)的高可靠性。

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作者信息:

王松明

(中國西南電子技術(shù)研究所，四川 成都610036)