基于FPGA的动态自重构系统原理与实现

徐彦峰，张丽娟，谢文虎

（1.中国电子科技集团公司第五十八研究所，江苏无锡214072；2.无锡华普微电子有限公司，江苏无锡214035）

基于FPGA的动态自重构系统原理与实现

徐彦峰1，张丽娟2，谢文虎1

（1.中国电子科技集团公司第五十八研究所，江苏无锡214072；2.无锡华普微电子有限公司，江苏无锡214035）

现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array,FPGA）提供了强大的可编程接口，支持灵活的现场可编程能力。动态可重构设计方法可以在尺寸、重量、功率和成本等方面优化传统的FPGA应用。目前控制、存储和接口组成的动态可重构实现系统，虽然可以实现对FPGA的动态可重构，但需要额外增加多个器件，反而使FPGA应用系统更加复杂。基于动态可重构原理，提出了一种动态自重构系统的原理和实现方法。该方法通过在静态逻辑中添加自重构模块，对自身可重构分区进行功能修改，从而实现对自身的动态重构。设计了两种LED灯的闪烁方式模块，实验结果证明：通过自重构技术，可以实现这两种闪烁方式的切换，证明了自重构技术的可行性。

FPGA；动态可重构；动态自重构

1 引言

目前，FPGA技术日益成熟，在为用户提供大量高性能可编程资源的同时，也提供了强大的可编程接口，支持灵活的现场可编程能力[1]。动态可重构进一步提高了FPGA的灵活性，成为目前应用研究的热点[2]。

动态可重构类似于时分多路复用，将时间轴上不重叠的功能隔离并实现为可重新配置的模块。该方法是：在完整的BIT文件配置FPGA之后，根据系统的需求加载局部资源的配置文件，修改FPGA中可重构区域的功能，实现不同功能的灵活切换，且不影响未重新配置（静态逻辑）区域功能的正常运行。……