基于fpga快速原型平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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1、●摹十FPGA快速原型’r臺(tái)的設(shè)計(jì)’J實(shí)現(xiàn)摘要隨著應(yīng)用的不斷發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)正變得越柬越復(fù)雜，性能要求也越來(lái)越高，而且激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)使得上市時(shí)間壓力也越來(lái)越大。作為支持系統(tǒng)早期功能驗(yàn)證和設(shè)計(jì)優(yōu)化的分析方法，快速原型設(shè)計(jì)正越柬越受到重視。本文重點(diǎn)討論基于FPGA快速原型平臺(tái)的設(shè)計(jì)。主要包括基于平臺(tái)的設(shè)計(jì)方法，類蜂巢快速原型平臺(tái)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，基于原型平臺(tái)的實(shí)例丌發(fā)以及平臺(tái)的可測(cè)試性設(shè)計(jì)等方面。論文主要完成了以下三個(gè)方面的工作：1)在研究國(guó)外幾種典型的快速原型平臺(tái)基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)基于FPGA的類蜂巢快速原型平臺(tái)HLRESP(Honeycomb—likeRapidEmbed

2、dedPrototypingSystemPlatform)，該平臺(tái)提供了多種模塊，包括FPGA控制模塊(Cyclone，CycloneII兩類)、Sdram存儲(chǔ)模塊、Codec語(yǔ)音編解碼模塊、網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊、USB傳輸模塊等。2)以類蜂巢快速原型平臺(tái)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)VolP實(shí)例。實(shí)現(xiàn)從VolP行為模型到結(jié)構(gòu)模型的映射，再由結(jié)構(gòu)模型細(xì)化得到平臺(tái)實(shí)例。一方面通過(guò)映射和重用加陜系統(tǒng)設(shè)計(jì)。另一方面利用集成丌發(fā)環(huán)境，能夠在應(yīng)用中方便地集成uClinux操作系統(tǒng)，加快驅(qū)動(dòng)程序和上層應(yīng)用開(kāi)發(fā)。3)類蜂巢快速原型平臺(tái)中的可測(cè)試性設(shè)計(jì)。平臺(tái)采用邊界掃描刷試技術(shù)，支持板級(jí)互連線測(cè)試。一

3、方面能快速定位互連故障，另一方面降低測(cè)試成本。其中測(cè)試矢量生成算法是互連測(cè)試關(guān)鍵，在分析研究已有的測(cè)試矢量生成算法基礎(chǔ)上，提出了改進(jìn)的走步1算法，能檢測(cè)診斷所有丌路、短路故障，并具有較好的緊湊性指標(biāo)。關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)，F(xiàn)PGA，快速原型平臺(tái)，基于平臺(tái)設(shè)計(jì)，IP重用●皋十FPGA快速腺型’F青的嫂計(jì)々實(shí)現(xiàn)AbstractEmbeddedsystemshaveexperiencedaconsiderableexpansioninthelastfewyears，andaresteadilyincreasinginbothhardwareandsoftwarecompl

4、exities．Time—to-marketpressure1salsomoreurgentthaneverforcompetltlveembeddedproducts．Therequirementsforf111lnginthegapsbetweenthesecomplexitiesandtime——to—‘marketpressureshavebecomeoneofthedrivingforcesforembeddedsystemprototype．Developingprototypesearlyinthedevelopmentprocesslsaneffi

5、cientwaytopermitearlyfeedbackandanalysisinsupportofthedevelopmentprocess．ThispaperfocusesonthedesignandimplementationofrapidprototypebasedonFPGAs．Firstly，itintroducesaplatform-baseddesignmethodologyforembeddedsystems，andthenpresentsthedesignandimplementatlonofHoneycomb—llkeRapidEmbedd

6、edSystemPrototype(HLRESP)．Atlast，wedlSCUSStheInstancedevelopmentbasedonHLRESPanddesign—for—testabilityofplatform．Itmainlyconsistsofthefollowingthreepartsofcontrlbutlons：1)Atthispaper，wedevelopHoneycomb一1lkeRapidEmbeddedSystemPrototype，Atpresent，thisprototypeprovidemorethantenmodules，i

7、ncludingFPGAcontrolmodule(Cyclone，CycloneII)，Sdrammodulo，Codecmodule，IOM／IOOMAdaptiveEthernetCommunicationmodule，USB2．0SlaveInterfacemoduleandsoon．2)Asanexample，asimpleYolPdemonstrationisdevelopedusingHLRESP．Firstly，designersaccompllshmappingfrombehaviormodellngtoarchttocturemodeling，

8、andth