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基于现场可编程门阵列的水果识别系统设计
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作者 金梅 曾欣 +2 位作者 张立国 冯景瑞 吴文哲 《高技术通讯》 CAS 北大核心 2024年第6期616-623,共8页
针对目前大多数水果识别系统实时性差和成本较高的问题,本文提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的水果识别系统。整体硬件设计包含图像采集、检测识别和显示模块。软件部分通过图像采集平台将水果图像存储至双倍数据率同步动态随机存储... 针对目前大多数水果识别系统实时性差和成本较高的问题,本文提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的水果识别系统。整体硬件设计包含图像采集、检测识别和显示模块。软件部分通过图像采集平台将水果图像存储至双倍数据率同步动态随机存储器(DDR3)控制模块,进行图像灰度化处理,并创造性地提出背景帧差法对水果图像进行分割。通过融合水果颜色和几何特征,实现对水果数量、颜色和种类的识别。整个水果识别系统在不同光照下对常见水果进行了测试。实验结果表明,水果平均识别准确率达到93.25%,识别速度约为16.67 ms,FPGA硬件资源消耗率仅占28.02%,可以满足实时性需求。 展开更多
关键词 水果识别 背景帧差法 图像处理 现场可编程门阵列(FPGA)
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基于现场可编程门阵列战术数据链中自适应轮询接入控制协议的设计与实现 被引量:10
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作者 丁洪伟 李超 +3 位作者 刘龙军 柳虔林 保利勇 杨志军 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1011-1019,共9页
在战术数据链系统中,战术单元随时都有可能被摧毁而引起网络拓扑结构动态变化,导致系统服务效率降低。为了解决这一问题,基于动态调整轮询顺序的思想,提出一种自适应轮询接入控制协议(APACP)。采用概率母函数的方法和嵌入式马尔可夫链... 在战术数据链系统中,战术单元随时都有可能被摧毁而引起网络拓扑结构动态变化,导致系统服务效率降低。为了解决这一问题,基于动态调整轮询顺序的思想,提出一种自适应轮询接入控制协议(APACP)。采用概率母函数的方法和嵌入式马尔可夫链理论对系统进行建模,得到系统平均排队队长和平均轮询周期的解析解;利用数学软件MATLAB和现场可编程门阵列仿真验证协议的正确性。仿真结果表明,APACP能够根据战术数据链网络拓扑结构的动态变化自动调整轮询顺序,明显降低系统平均排队队长和平均轮询周期,克服传统轮询接入控制协议中空轮询的问题,节约了服务时间,提高了服务效率,改善了系统性能。 展开更多
关键词 战术数据链 轮询 作战单元 接入控制协议 现场可编程门阵列
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静态随机访问存储器型现场可编程门阵列辐照效应测试系统研制 被引量:8
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作者 姚志斌 何宝平 +4 位作者 张凤祁 郭红霞 罗尹虹 王圆明 张科营 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期749-754,共6页
在调研静态随机访问存储器型现场可编程门阵列(FPGA)器件空间辐照效应失效机理的基础上,详细论述FPGA辐照效应测试系统内部存储器测试、功能测试及功耗测试的实现原理,给出了系统的软硬件实现方法。所建立的系统可以测试FPGA器件的配置... 在调研静态随机访问存储器型现场可编程门阵列(FPGA)器件空间辐照效应失效机理的基础上,详细论述FPGA辐照效应测试系统内部存储器测试、功能测试及功耗测试的实现原理,给出了系统的软硬件实现方法。所建立的系统可以测试FPGA器件的配置存储器翻转截面、块存储器翻转截面、功能失效截面、闭锁截面等多个参数,其长线传输距离达到50 m以上,最大可测门数达到了100万门,为FPGA辐照效应研究提供了测试平台。 展开更多
关键词 现场可编程门阵列 辐照效应 测试系统 静态随机访问存储器
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基于现场可编程门阵列的加速器同步控制器设计 被引量:8
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作者 徐卫彬 郭玉辉 +2 位作者 郑亚伟 罗冰峰 贾欢 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期197-200,共4页
针对加速器驱动次临界系统(ADS)注入器Ⅱ的控制中对于同步触发信号的要求,设计了基于现场可编程门阵列(FPGA)的高精度同步控制器,它能为加速器设备提供同步工作所需的脉冲信号。控制器采用粗延时结合精延时的方式,FPGA实现粗延时,专用... 针对加速器驱动次临界系统(ADS)注入器Ⅱ的控制中对于同步触发信号的要求,设计了基于现场可编程门阵列(FPGA)的高精度同步控制器,它能为加速器设备提供同步工作所需的脉冲信号。控制器采用粗延时结合精延时的方式,FPGA实现粗延时,专用延时芯片实现精延时,提高了延时精度,同时增大了延时、脉宽及周期的调节范围。测试结果表明,该控制器输出脉冲的最小延时步距为0.25ns,延时、脉宽及周期调节范围为1μs^2s,周期抖动的标准偏差为70ps。该控制器输出信号满足要求,程序界面操作简便,通过串口RS-422远程控制稳定可靠。 展开更多
关键词 加速器驱动次临界系统 现场可编程门阵列 同步 脉冲 延时
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基于现场可编程门阵列的束流快引出控制系统设计 被引量:5
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作者 郭玉辉 乔卫民 +1 位作者 李桂花 王彦瑜 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1727-1730,共4页
为实现兰州重离子冷却储存环主环束流的快引出,采用一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的引出控制系统。在FPGA单元设计中,采用数字倍频技术来实现对Kicker磁铁在1个高频周期内充放电时间的精度控制。经测试,该控制系统对存储环中运行束... 为实现兰州重离子冷却储存环主环束流的快引出,采用一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的引出控制系统。在FPGA单元设计中,采用数字倍频技术来实现对Kicker磁铁在1个高频周期内充放电时间的精度控制。经测试,该控制系统对存储环中运行束流位置的跟踪可调节时间步长为5 ns。当高频频率为1.4 MHz时,在0~360°范围内可实现约2.5°相位精度的Kicker触发。 展开更多
关键词 快引出 现场可编程门阵列 I/O控制器 冷却储存环 踢轨磁铁
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反熔丝型现场可编程门阵列单粒子锁定实验研究 被引量:5
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作者 田恺 曹洲 +4 位作者 薛玉雄 杨世宇 周新发 刘群 彭飞 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期855-859,共5页
利用单粒子效应脉冲激光和锎源模拟试验系统,对反熔丝型A42MX36现场可编程门阵列进行了单粒子锁定敏感性评估试验。脉冲激光试验确定了单粒子锁定脉冲激光阈值能量及其等效重离子LET、锁定电流等敏感参数;锎源模拟试验确定了单粒子锁定... 利用单粒子效应脉冲激光和锎源模拟试验系统,对反熔丝型A42MX36现场可编程门阵列进行了单粒子锁定敏感性评估试验。脉冲激光试验确定了单粒子锁定脉冲激光阈值能量及其等效重离子LET、锁定电流等敏感参数;锎源模拟试验确定了单粒子锁定截面。对试验中出现的由单粒子绝缘击穿和单粒子伪锁定引起的电流跃变现象进行了讨论和分析。 展开更多
关键词 A42MX36现场可编程门阵列 电流跃变 单粒子绝缘击穿 单粒子伪锁定
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实时识别数字和英文字母快速算法的现场可编程门阵列设计 被引量:4
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作者 张正华 余松煜 +1 位作者 方志军 乔艳涛 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期12-15,共4页
在分析阿拉伯数字以及大写英文字母的形状特征后,提出了一种适于现场可编程门阵列(FPGA)实现的图像实时识别算法.该算法能够充分描述数字和字母图像的特征向量,然后经过预处理和定位后提取出各特征向量,最后计算出各特征向量间的距离并... 在分析阿拉伯数字以及大写英文字母的形状特征后,提出了一种适于现场可编程门阵列(FPGA)实现的图像实时识别算法.该算法能够充分描述数字和字母图像的特征向量,然后经过预处理和定位后提取出各特征向量,最后计算出各特征向量间的距离并比较大小就能对图像进行实时识别.算法对图像平移和小角度旋转具有不变性,并且具有简单、识别准确率高、计算复杂度低、存储量小的优点.FPGA仿真结果表明,该算法只需要8 000逻辑门就能实时识别出50×75像素大小的数字和字母图像,证明了算法具有较高的可行性和高效性. 展开更多
关键词 图像识别 数字识别 英文字母识别 现场可编程门阵列
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基于现场可编程门阵列并行频率源的改进方法 被引量:3
8
作者 徐跃 简金蕾 +2 位作者 任宏滨 连可 吉阳 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2016年第2期82-87,共6页
针对传统直接数字频率合成(DDS)电路中相位累加器与波形查找表的工作频率与高速数模转换器(DAC)采样频率不匹配的问题,提出了基于现场可编程门阵列(FPGA)并行频率源的改进方法。该方法采用改进的8路并行DDS电路有效地扩展了DDS电路的输... 针对传统直接数字频率合成(DDS)电路中相位累加器与波形查找表的工作频率与高速数模转换器(DAC)采样频率不匹配的问题,提出了基于现场可编程门阵列(FPGA)并行频率源的改进方法。该方法采用改进的8路并行DDS电路有效地扩展了DDS电路的输出带宽;基于并行DDS结构,利用FPGA和高速DAC生成了不同调制模式下的通信信号,并在Vivado2014.2环境下进行测试。实验表明:该设计具有结构简单、易于实现、分辨率高等特点,可用于雷达、电子对抗领域中宽频带高分辨率信号的产生。 展开更多
关键词 并行直接数字频率合成 波形查找表 现场可编程门阵列 调制 高速数模转换器
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基于现场可编程门阵列的数字调节器设计 被引量:11
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作者 龙锋利 程健 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期780-784,共5页
根据磁铁稳流电源闭环控制的基本原理,将模拟调节器及相关的外围控制电路采用全数字化控制技术,并通过嵌入数字信号处理模块的现场可编程门阵列(FPGA)来实现,设计了数字调节器(DRL)。通过样机试验证明,该数字调节器可实现对电源的全数... 根据磁铁稳流电源闭环控制的基本原理,将模拟调节器及相关的外围控制电路采用全数字化控制技术,并通过嵌入数字信号处理模块的现场可编程门阵列(FPGA)来实现,设计了数字调节器(DRL)。通过样机试验证明,该数字调节器可实现对电源的全数字化调节和控制,满足多数加速器对静态磁铁稳流电源的控制需求。 展开更多
关键词 加速器磁铁电源 闭环控制 数字调节器 现场可编程门阵列
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基于现场可编程门阵列的弹载遥测记忆重发器 被引量:3
10
作者 白瑞青 宋军 +2 位作者 宋鑫霞 郑小燕 康茜 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2015年第2期55-58,共4页
针对弹载遥测设备处于飞行黑障区时各种干扰因素造成的遥测信息短时中断、数据丢帧的问题,提出了基于现场可编程门阵列的弹载遥测记忆重发器。以软件处理方式代替硬件处理,在不增加弹载遥测系统硬件电路的基础上,利用弹载遥测编码器中... 针对弹载遥测设备处于飞行黑障区时各种干扰因素造成的遥测信息短时中断、数据丢帧的问题,提出了基于现场可编程门阵列的弹载遥测记忆重发器。以软件处理方式代替硬件处理,在不增加弹载遥测系统硬件电路的基础上,利用弹载遥测编码器中现有的现场可编程门阵列(FPGA)芯片将弹载遥测记忆重发器设计为编码器中的一个软件模块,该模块集数据存储、延迟发送功能于一体。仿真结果标明:基于FPGA的弹载遥测记忆重发器,在不改变硬件情况下通过软件在线配置即可实现记忆重发方式和重发时间的灵活编程,可以满足不同的测试要求。飞行试验结果表明:该记忆重发器解决了无控火箭弹遥测系统处于黑障区时的遥测数据可靠接收问题,工作性能可靠,可直接推广应用到其他弹载遥测系统测试中。 展开更多
关键词 现场可编程门阵列 弹载遥测系统 记忆重发器 软件模块
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现场可编程门阵列参数化多标准高吞吐率基4Viterbi译码器 被引量:2
11
作者 夏飞 聂晶 +1 位作者 李荣春 王文涛 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期86-92,共7页
为了同时达到高性能和灵活性的目标,提出一种基于现场可编程门阵列的参数化多标准自适应基4 Viterbi译码器。译码器采用3~9可变约束长度,1/2、1/3可变码率,支持任意截断长度的纠错译码,并采用码字无符号量化、加比选单元设计优化和归一... 为了同时达到高性能和灵活性的目标,提出一种基于现场可编程门阵列的参数化多标准自适应基4 Viterbi译码器。译码器采用3~9可变约束长度,1/2、1/3可变码率,支持任意截断长度的纠错译码,并采用码字无符号量化、加比选单元设计优化和归一化判断逻辑分离策略优化关键路径设计,提高译码器工作频率。实验结果表明,该译码器能根据用户设定的参数改变结构,在多种通信标准之间实现动态切换;性能达到了541 Mbps,明显优于相关工作;对GPRS,Wi MAX,LTE,CDMA,3G等通信标准都取得了良好的误码性能,可满足多种通信标准的译码需求。 展开更多
关键词 现场可编程门阵列 VITERBI译码器 参数化 多标准 基4
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基于现场可编程门阵列的反应堆数字化保护系统设计 被引量:2
12
作者 张维 石铭德 +1 位作者 郑文祥 刘隆祉 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 2001年第5期432-435,共4页
介绍了一种基于现场可编程门阵列 (FieldProgrammableGateArray ,即FPGA)的新型反应堆保护系统的设计方案 ,辅以微处理器作为热备份的冗余 ,以实现设备的多样性。系统采用三取二的表决方式 ,FPGA部分执行主要的保护功能 ,并行数据处理... 介绍了一种基于现场可编程门阵列 (FieldProgrammableGateArray ,即FPGA)的新型反应堆保护系统的设计方案 ,辅以微处理器作为热备份的冗余 ,以实现设备的多样性。系统采用三取二的表决方式 ,FPGA部分执行主要的保护功能 ,并行数据处理和信号传输提高了系统的响应速度 ,避免了软件共模故障的发生。微控制器的使用增强了系统的通讯能力 ,优化了人机接口界面 。 展开更多
关键词 现场可编程门阵列 反应堆 保护系统 冗余 设计 数字化 安全运行 微处理器
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一种现场可编程门阵列门延时精确调整时序的方法 被引量:7
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作者 万旻 包斌 成桂梅 《航天返回与遥感》 2010年第2期62-68,共7页
通过FPGA(现场可编程门阵列)时序模型分析得出FPGA门延时的方案,综合利用FPGA各种布局布线EDA工具,摸索出一套人工干预FPGA布局布线的方法,使FPGA门延时能够有效地用于时序调整,调整精度可达到纳秒级。该方法具有不增加任何额外器件,成... 通过FPGA(现场可编程门阵列)时序模型分析得出FPGA门延时的方案,综合利用FPGA各种布局布线EDA工具,摸索出一套人工干预FPGA布局布线的方法,使FPGA门延时能够有效地用于时序调整,调整精度可达到纳秒级。该方法具有不增加任何额外器件,成本低、高效方便的特点。 展开更多
关键词 现场可编程门阵列 门延时 时序调整
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适用于现场可编程门阵列I/O通道的可编程延时单元结构设计方法研究 被引量:3
14
作者 高丽江 杨海钢 +1 位作者 韦援丰 李威 《微电子学与计算机》 北大核心 2019年第10期1-5,共5页
本文对FPGA芯片输入输出通道模块的可编程延时单元设计方法进行了研究,针对可编程延时单元所需的延时调整范围广、延时调整精度高、延时级数多的特性,提出了一种输入输出信号时序可调整的结构设计方法,以满足总线信号边沿对齐或电路建... 本文对FPGA芯片输入输出通道模块的可编程延时单元设计方法进行了研究,针对可编程延时单元所需的延时调整范围广、延时调整精度高、延时级数多的特性,提出了一种输入输出信号时序可调整的结构设计方法,以满足总线信号边沿对齐或电路建立与保持时间的要求.所设计的延时链采用粗调延时单元与细调延时单元相结合的方式提高精度和覆盖范围,并在较少的控制向量下,实现了45级延时.延时链延时步进精度为100ps,延时最大值为4.58ns.其功耗和面积分别是传统反相器链结构延时单元的34.5%和55.9%. 展开更多
关键词 现场可编程门阵列 细调延时单元 粗调延时单元 输入输出通道
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现场可编程门阵列动态重构下的低功耗研究 被引量:2
15
作者 徐新民 吴晓波 严晓浪 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期193-197,共5页
提出了一个开关级模型来估算在不同布线结构参数(输入端口和输出端口的连接块复杂度)下现场可编程门阵列(FPGA)在动态重构(RTR)工作状态下的功耗,并对基于查找表(LUT)和逻辑块结构的FPGA,给出了用于估计电容的FPGA基元等效电路.在功耗... 提出了一个开关级模型来估算在不同布线结构参数(输入端口和输出端口的连接块复杂度)下现场可编程门阵列(FPGA)在动态重构(RTR)工作状态下的功耗,并对基于查找表(LUT)和逻辑块结构的FPGA,给出了用于估计电容的FPGA基元等效电路.在功耗估计部分考虑了动态重构下被激活逻辑块的统计分布,使用改进型fpgaEva-LP构架,同时分析电容和开关转换频率,进而估算出功耗,并得出了连接块的复杂度与功耗的关系.结果表明,合理地选择连接块的复杂度可以有效地降低功耗. 展开更多
关键词 现场可编程门阵列 低功耗设计 动态重构 布线结构
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基于现场可编程门阵列技术的遥测数据处理接口设计方法研究 被引量:4
16
作者 钱渊 郭颖 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2006年第3期60-63,共4页
在遥测系统中,接收设备多采用了PC I总线标准接口,该接口具有数据传输速率高的特点,但是PC I总线的速度和接收设备的数据传输速度不匹配。主要探讨了如何利用FPGA可编程芯片,采用VerilogHDL标准硬件描述语言,实现PC I总线对遥测系统中... 在遥测系统中,接收设备多采用了PC I总线标准接口,该接口具有数据传输速率高的特点,但是PC I总线的速度和接收设备的数据传输速度不匹配。主要探讨了如何利用FPGA可编程芯片,采用VerilogHDL标准硬件描述语言,实现PC I总线对遥测系统中的数据接收设备的读取接口模块设计。 展开更多
关键词 遥测 PCI总线 现场可编程门阵列 接口控制
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在现场可编程门阵列中的高频反馈数字化算法 被引量:1
17
作者 赵玉彬 赵振堂 +1 位作者 尹成科 张同宣 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期2063-2066,共4页
介绍了高频反馈的基本原理,并依据此原理,提出了在现场可编程门阵列中采用数字算法实现高频反馈的方案,即采用旋转矩阵实现反馈环路中的增益调节和相位调节,然后再与标准信号进行矢量运算。同时,在上海光源的高频系统上进行了相关的实验... 介绍了高频反馈的基本原理,并依据此原理,提出了在现场可编程门阵列中采用数字算法实现高频反馈的方案,即采用旋转矩阵实现反馈环路中的增益调节和相位调节,然后再与标准信号进行矢量运算。同时,在上海光源的高频系统上进行了相关的实验,测量得到的环路延时为1.2μs;当加入高频反馈前后,观测到超导高频腔的带宽由3.3 kHz增加到了4.8 kHz,Q值由150 550降到104 130。 展开更多
关键词 高频反馈 高频腔 阻抗 数字化反馈算法 现场可编程门阵列 带宽
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基于现场可编程门阵列的高能工业CT同步系统设计 被引量:1
18
作者 欧龙 胡栋材 +2 位作者 陈浩 王远 许州 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期2499-2502,共4页
介绍了一种基于现场可编程门阵列的嵌入式高能工业CT同步控制系统。该系统将现场可编程门阵列作为系统时序控制的核心,其内部集成了UART、指令解码、LCD显示、EEPROM读写和同步时序产生等模块。系统采用有限状态机设计了指令解码模块,... 介绍了一种基于现场可编程门阵列的嵌入式高能工业CT同步控制系统。该系统将现场可编程门阵列作为系统时序控制的核心,其内部集成了UART、指令解码、LCD显示、EEPROM读写和同步时序产生等模块。系统采用有限状态机设计了指令解码模块,具有良好的可扩展性。同时,设计了基于查找表结构的频率计数值产生模块,提高了系统处理速度,减少了逻辑资源的占用。最后,采用VC++设计了控制软件,并通过实验得到了清晰的图像数据。 展开更多
关键词 高能工业CT 同步系统 现场可编程门阵列 查找表
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现场可编程门阵列步进电动机驱动系统设计 被引量:2
19
作者 汪明珠 毛德梅 +2 位作者 黄济 李泽彬 朱雪梅 《长春工业大学学报》 CAS 2018年第2期139-143,共5页
采用单片机实现对步进电动机转向与转速的控制,现场可编程门阵列实现对步进电动机转角的任意细分。VHDL语言编程实现多种不同模块功能。
关键词 单片机 现场可编程门阵列 步进电动机 驱动系统
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性能优化的现场可编程门阵列快速编译方法 被引量:1
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作者 严晓浪 季爱明 沈海斌 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期1481-1484,共4页
针对现场可编程门阵列(FPGA)的快速编译问题,提出了基于性能优化的动态复合宏单元(PODCM)库的编译方法.通过分析在数据流图(DFG)关键路径上生成PODCM的条件,给出了在DFG关键路径上生成PODCM的算法并建立了PODCM库.在此基础上,根据PODCM... 针对现场可编程门阵列(FPGA)的快速编译问题,提出了基于性能优化的动态复合宏单元(PODCM)库的编译方法.通过分析在数据流图(DFG)关键路径上生成PODCM的条件,给出了在DFG关键路径上生成PODCM的算法并建立了PODCM库.在此基础上,根据PODCM替换算法,运用PODCM替换DFG关键路径上的节点,减小了DFG关键路径的执行时间.实验结果表明,该方法在不增加资源需求,保持较高编译速度的情况下,优化了FPGA设计的性能. 展开更多
关键词 现场可编程门阵列 性能优化 动态复合宏单元 关键路径
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