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基于Java的FPGA可編程嵌入式系統(tǒng)

傳統(tǒng)的嵌入式產(chǎn)品只能實(shí)現(xiàn)某種特定的功能，不能滿足用戶可變的豐富多彩的應(yīng)用需求。為解決這個(gè)問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種使用Java作為軟件平臺(tái)的基于FPGA的可編程嵌入式系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)多種本地應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)的支持?！　?. 概述　　傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)是找到一種優(yōu)化的體系結(jié)構(gòu)來(lái)完成單一的，特定的功能。對(duì)這樣的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，ASIC和核心處理器是作為特別的構(gòu)件模塊加以考慮的：設(shè)計(jì)者根據(jù)應(yīng)用的要求選擇適當(dāng)?shù)腁SIC，根據(jù)給定的性能要求比如處理器主頻，系統(tǒng)穩(wěn)定性，以及對(duì)功耗的要求等選用適當(dāng)?shù)奶幚砥鲀?nèi)核。　　然而，在當(dāng)今移動(dòng)通信已經(jīng)進(jìn)入每個(gè)人的生活的今天，現(xiàn)在的嵌入式系統(tǒng)比如PDA等已經(jīng)不同于傳統(tǒng)意義上的嵌入式系統(tǒng)了，它們有自己的獨(dú)特特點(diǎn)?？陀^需要要求它們能夠支持多種應(yīng)用功能如網(wǎng)頁(yè)瀏覽，播放音頻/視頻文件，以及進(jìn)行無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信等。　　這樣看來(lái)，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路因?yàn)橹幻嫦騿我坏膽?yīng)用，無(wú)法滿足多應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)的需求。而解決這一問(wèn)題的良好途徑便是向嵌入式系統(tǒng)引入可編程能力，以使得系統(tǒng)能夠根據(jù)用戶的不同要求實(shí)現(xiàn)對(duì)不同應(yīng)用的支持。　　為了向系統(tǒng)中引入可編程能力，我們考慮在系統(tǒng)中嵌入FPGA，因?yàn)镕PGA具有下列特點(diǎn)，使得它成為

發(fā)表于：9/28/2010

基于FPGA和IP Core的定制緩沖管理的實(shí)現(xiàn)

隨著通信協(xié)議的發(fā)展及多樣化，協(xié)議處理部分PE在硬件轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)現(xiàn)方面，普遍采用現(xiàn)有的商用芯片NP(Network Processor，網(wǎng)絡(luò)處理器)來(lái)完成，流量管理部分需要根據(jù)系統(tǒng)的需要進(jìn)行定制或采用商用芯片來(lái)完成。在很多情況下NP芯片、TM芯片、交換網(wǎng)芯片無(wú)法選用同一家廠商的芯片，這時(shí)定制TM成為了成本最低、系統(tǒng)最優(yōu)化的方案，一般采用FPGA來(lái)實(shí)現(xiàn)，TM的常規(guī)結(jié)構(gòu)如圖1所示。 圖1 TM的常規(guī)結(jié)構(gòu)圖 目前主流的TM接口均為SPI4-P2接口形式，SPI4-P2接口信號(hào)速率高，TCCS(Chan nel-to-channel skew，數(shù)據(jù)通道的抖動(dòng)，包含時(shí)鐘的抖動(dòng))難以控制，在常規(guī)情況下很難做到很高的速率。SPI4-P2接口為達(dá)到高速率同時(shí)避免TCCS問(wèn)題在很多情況下都對(duì)接收端提出了DPA(動(dòng)態(tài)相位調(diào)整)的要求。對(duì)于SPI4-P2接口形式可直接采用Altera公司的IP Core實(shí)現(xiàn)。Altera的主流FPGA均實(shí)現(xiàn)了硬件DPA功能，以Stratix II器件為例，在使能DPA的情況下使用SPI4-P2 IP Core可實(shí)現(xiàn)16Gb/s的接口數(shù)據(jù)速率。 SEG模塊為數(shù)據(jù)切分塊，根據(jù)交換網(wǎng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)要求，在上交換網(wǎng)的

發(fā)表于：9/27/2010