基于FPGA和ARM的重构器

介绍了一种基于FPGA和ARM的重构器设计方法

基于ARMFPG和A重构的器介 绍姓名：苏柏

亚

介绍了一种基于FPGA和ARM的重构器设计方法

要内容：1主.RAM介简 2FP.AG介 简3A.R和FPGM优势A较 比.4重构器理原5 结合.我们工的作构重设想

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.AM简R介RA是M一种通用性强的很IRCS理器。RI处S处理 器正C为是弥补C了IC计S机算的一列系缺陷而设计的。 ICC计算机S的陷主要有：指令缺2/的8律、规LSIV 造工艺制要CP求U控制逻的规辑性整、 硬软的功件 能划分等.

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CI与S计C机相比,R算SC处理器主I有以要优 下点(:) 指令格1式和度长定，固寻方址少式而简单指 ；令码控译器制用采布硬逻辑，线样这于流易线的 水实现，而进得获性能高。 2) (IRSC对存储 器作有操限制，LaodSt/re结o构的存 指取只令访问储存，器而数据处指令只理访 问寄存。使控制器简化 单(3)程序： RIS指C令系统调强了对、称均匀、简 、从而单程使序优化编译效的率高。更(4)应 范用：围于由ISRC 指令统系确定的与定 的特应用域领有关，R故ISC机器 适更合专用机；于 C而SC I器机则更合于适用通。

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机2.FGP简A介FPGA是英文Feldi Pogrrammbal Gate eArayr缩写，的其中翻译应文为：场现编可门阵程列是专，用集 电路成AS(C)中I成集最高度的种。FP一G采用A了逻辑单元 阵L列C(LoAgciCell Arr a)这样y一个新 概念，部内括包配可置辑逻块C模B (CLofinurgalb Legoc ilBcok、输)输入出模IO块B(I npt OutpuutBl co)k和内部线连(Intreconnct)e三 个部。分F

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GP的主A特要点：1)(用户对可PGFA部的内辑逻模块和IO/模块重 配新，以实置现 户的用辑。逻还它有静态可重具 复编程动和态系在统重构的特，使性得件的功能可 硬以像件一软通样编程过来修。 改2()在PBC完以后成还可以利用，FGPA在线的 修改能力，时修随改设计而不改必硬件动 路。 电3()FGPA的编程须无专的用PFG A编器，程只须 用通的用PEOMR、PORM编器即程可。当要需修 F改GP功能时，只A换一片E需ROMP即可。这样，同 一F片PAG不，的编程数同据，可以 产不生的同电 路能功。

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3ARM与F.GPA的较比ARM有比具强较事务管的理能，功可用来以 界面以跑及用程序等应，优其势要体主现在控方面。制 PGF可A用以HVLD或vreiloHDgL来编程，灵活性， 由于能强进够行程、编错除、再 程编重和操作复，因此可 以分充进地设行计开和验证。当电路发有少 量动时改更，能示出FPG显的优势。 A外，另于由FGPA身就是本个强大一门阵列的 ，当我们设计的有大中量的辑运逻算存在时F,GP A运的算速优势更加度明。显4

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重构.原器介绍理可重技构是指利术可用用的软硬件资重源， 根据不同应的用需求，灵地改变活身自体结系构设 计的方。常规S法RA工M的F艺PA都G以实可现重构。 户事先用据需根求设计

出不的同置配案，方并储 在重存器构内部存储的器中，上电后，构器就可以重按需求 将不设同方案计时分位到目定标编可程器件 ，内时同持保其部他分路功能电常正，现在实系 中统活配置灵，高提系统工作率。效下

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是图个一于ARM和基FGPA主从的构控制 器重的构图结图中

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ARM理器处方面一过通RM总线A取读部 外LAFH中S配置方的，案对进行并其串转化作，操将 其存到FLASH存储器储中；另一面方构控重器制 模中拟TA控制器的PPGAF,ARM从内的置LASF存 H储器读中配置文取件，执并A行RM理处发出器的 令解译指该文件，重控制器构释二解制进文件法如 方下：在RAM理处器的制控，从装载配下文件置的 RA MFLAH中S出读一字个，判节断是条哪TAGJ指，令然 后根指令的格式作据体具处的理产生，CK, TTM,TDSITD和O信号，为目标作编程器件可 J的AG接T激口，与目励标可编器件程JT的GA串联口成菊 链，在A花M处R器的理控下，对目标制可编程器 进件行系统编程。在

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重器构优的： 重构势器的优势:首增强先了块的功能，提高了模性比和价争竞力。 且市场而适应的也力大大强加。其 次在利保护专面重构器方也着有大巨的优。本势 身PGAF加密功能就比A的M强大R少。不们我计设 构器所重用选SRA的工艺FPGAM的密需加有一个要 部硬外件支持才的行一般为，个一较小的片单，机在重构器中我们 正可以好AR用M代来替片单机的角色，由 加于密用资所源很少，所以我对通们模块 的信计设不会构影响成，而由于A且R比单片M机的运算能 力强不出少我们，可以计出设一比般个 F单PAG外带单片更高机的级加密方，这法对护保我们 的设不被复制计十有分。利

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