浅析FPGA局部动态可重构技术
浅析FPGA局部动态可重构技术
所谓FPGA动态可重构技术,就是要对基于SRAM编程技术的FPGA实现全部或部分逻辑资源的动态功能变换。根据实现重构的面积不同,动态可重构技术又可分为全局重构和局部重构。
1、何为局部动态可重构
局部动态可重构可以简单的理解为通过下载局部分区bit 文件来动态修改对应分区的逻辑功能,同时其余分区的逻辑功能持续运行而不中断。
2、局部动态可重构技术的优势
a、系统灵活性:可以在保持通信连接的同时执行更多的系统功能;
b、降低FPGA资源和成本:通过分时复用的方式降低FPGA硬件尺寸;
c、降低功耗:通过卸载掉暂时不用的局部逻辑的方式降低FPGA功耗;
3、 FPGA局部动态重构流程
a、规划系统整体框架和可重构模块框架,编写各模块HDL代码,综合生成各子模块网表文件;
b、规划分区以及给各分区分配足够资源,创建各分区及静态部分的时序约束文件,执行DRC检查;
c、对各分区进行布局布线配置;
d、遍历各种可能的配置,编译生成全局bit文件和可重构模块的局部bit文件。
4、局部动态可重构的时序问题
如上图所示,局部重构会带来时序路径的变化,使得局部可重构工程的时序约束问题变得更加复杂。
解决方法:在静态逻辑和可重构模块间的信号传递路径上添加代理逻辑点,如下图红色数字点,将单条时序路径分割为两个独立的部分,然后分别对两部分的路径进行单独约束,以达到时序要求。
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