طراحی و پیاده سازی یک ریزپردازنده قابل پیکربندی مجدد

نوع فایل:word 

تعداد صفحات :۸۱

دو روش کلی در محاسبات برای اجرای الگوریتم­های مختلف وجود دارد. روش اول، استفاده از ASIC ها می‌باشد تا بتوانیم الگوریتم مورد نظر را در سخت‌افزار اجرا و پیاده‌سازی کنیم. چون این تجهیزات برای هر الگوریتم خاص ساخته می‌شوند، سریع و کارا می‌باشند. اما مدارات آن‌ها پس از ساخته شدن، تغییر نمی‌کنند. راه دوم، استفاده از ریزپردازنده‌ها است که بسیار انعطاف‌ پذیرتر می­باشند. آنها مجموعه‌ای از دستورات را اجرا می‌کنند و کارایی سیستم را بدون تغییر سخت‌افزار، تغییر می­دهند. اما، همانند یک ASIC به این دلیل که برای یک کاربرد خاص طراحی نشده­اند، دارای قابلیت انعطاف نمی‌باشد. سیستم­های با قابلیت پیکربندی مجدد به گونه­ای توسعه یافته‌ است تا فاصله میان سخت‌افزار و نرم‌افزار را کم کند و همچنین، به یک کارایی بسیار بالاتر از نرم‌افزار و قابلیت انعطاف بیشتر سخت‌افزار برسد. به همین منظور، در این پایان نامه ابتدا تاریخچه‌ای مختصر از توسعه‌ سیستم­های با قابلیت پیکربندی مجدد بیان شده است. پس از آن، مفهوم قابلیت پیکربندی مجدد و انواع طراحی آن ارائه شده است. روند طراحی سیستم با قابلیت پیکربندی مجدد بر روی تراشه FPGA آورده شده است. ویژگی‌های طراحی سیستم با یک زبان برنامه نویسی بر مبنای VHDL بیان شده است. در نهایت سیستمی به صورت سخت افزاری و نرم افزاری ارائه شده است که قابلیت پیکر بندی مجدد را دارد و با استفاده از پردازش موازی سرعت پیکر بندی مجدد سیستم را افزایش می­دهد. در ضمن، ایده کار به این صورت است که باس­های حجیم از سیستم حذف شده و جای خود را به بلوک­های منطقی دهد. در نهایت، تمامی قسمت­های پویا و ایستا با هم به طور موازی کار می­کنند که باعث افزایش سرعت مدار می­شود.