現場可編程門陣列(FPGA)是一種可實現多層次邏輯器件。基于SRAM的FPGA結構由邏輯單元陣列來實現所需要的邏輯函數。FPGA中,互連線資源是預先定制的,這些資源是由各種長度的可分割金屬線,緩沖器和.MOS管實現的,所以相對于ASIC中互連線所占用的面積更大。為了節省芯片面積,一般都采用單個MOS晶體管來連接邏輯資源。MOS晶體管的導通電阻可以達到千歐量級,可分割金屬線段的電阻相對于MOS管來說是可以忽略的,然而它和地之間的電容達到了0.1pf[1]。為了評估FPGA的性能,用HSPICE仿真模型雖可以獲得非常精確的結果,但是基于此模型需要花費太多的時間。這在基于時序驅動的工藝映射和布局布線以及靜態時序分析中都是不可行的。于是,非常迫切地需要一種快速而精確的模型。 FPGA中連接盒、開關盒都是由MOS管組成的。FPGA中的時延很大部分取決于互連,而MOS傳輸晶體管在互連中又占了很大的比重。所以對于MOS管的建模對FPGA時延估算有很大的影響意義。對于MOS管,Muhammad[15]采用導通電阻來代替MOS管,然后用。Elmore[3]時延和Rubinstein[4]時延模型估算互連時延。Elmore時延用電路的一階矩來近似信號到達最大值50%時的時延,而Rubinstein也是通過計算電路的一階矩估算時延的上下邊界來估算電路的時延,然而他們都是用來計算RC互連時延。傳輸管是非線性器件,所以沒有一個固定的電阻,這就造成了Elmore時延和Rubinstein時延模型的過于近似的估算,對整體評估FPGA的性能帶來負面因素。 本論文提出快速而精確的現場可編程門陣列FPGA中的互連資源MOS傳輸管時延模型。首先從階躍信號推導出適合50%時延的等效電阻模型,然后在斜坡輸入的時候,給出斜坡輸入時的時延模型,并且給出等效電容的計算方法。結果驗證了我們精確的時延模型在時間上的開銷少的性能。 在島型FPGA中,單個傳輸管能夠被用來作為互連線和互連線之間的連接,或者互連線和管腳之間的連接,如VPR把互連線和管腳作為布線資源,管腳只能單獨作為輸入或者輸出管腳,以致于它們不是一個線網的起點就是線網的終點。而這恰恰忽略了管腳實際在物理上可以作為互連線來使用的情況(VPR認為dogleg現象本身對性能提高不多)。本論文通過對dogleg現象進行了探索,并驗證了在使用SUBSET開關盒的情況下,dogleg能提高FPGA的布通率。
上傳時間: 2013-07-24
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現場可編程門陣列(FPGA)能夠減少電子系統的開發風險和開發成本,縮短上市時間,降低維護升級成本,故廣泛地應用在電子系統中。最新的FPGA都采用了層次化的布線資源結構,與以前的結構發生了很大的變化。由于FPGA布線資源的固定性和有限性,因此需要開發適用于這種層次化的FPGA結構并提高布線資源有效利用率的布線算法。同時由于晶體管尺寸的不斷減小,有必要在FPGA布線算法中考慮功耗和時序問題。 本論文所作的研究工作主要包括:提出一種基于Tile的FPGA結構描述方法,對FPGA功耗模型和時序模型進行了研究,實現了考慮FPGA功耗、布線資源利用率的布線算法。 在FPGA結構描述方面,本文在分析現代商用FPGA層次化結構及學術上對FPGA描述方法的基礎上,提出一種基于Tile的FPGA結構描述。由于基本Tile的重復性,采用該方法可以簡化FPGA結構的描述,同時由于該方法是以硬件結構為根據,為FPGA軟硬件提供了簡單而靈活的接口,該方法在原型系統中測試證明是正確的。 在FPGA功耗模型方面,本文研究了ASIC中關于電路功耗計算的基本方法,并將其應用到FPGA功耗分析中。在模型中的采用了混合的功耗模型,包括動態功耗模型和靜態功耗模型。動態功耗的計算采用基于節點狀態轉換率的開關級動態功耗計算和邏輯塊宏模型,靜態功耗則采用基于公式計算的晶體管漏電功耗模型和邏輯塊基于仿真的LUT/MUX表達式計算模型。這些功耗模型將運用到我們后面的功耗計算和基于功耗驅動的布線算法中。 在FPGA布線算法研究和實現方面,本文在介紹基本的搜索算法之后,介紹了將FPGA硬件結構轉變為FPGA布線程序可識別的布線資源圖的方法,并將基本的搜索算法運用的FPGA布線資源圖上,實現FPGA的基于布通率的布線算法。在此基礎上,借鑒了FPGA時序分析方法,將時序分析作為布線算法的一子模塊,對基于時序的布線算法進行了研究;同時采用了FPGA功耗模型,在布線算法實現中考慮了動態功耗的問題。最后在布線算法中實現兩種啟發式策略以提高可布線資源有效利用率。
上傳時間: 2013-04-24
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本文對嵌入硬核的FPGA布線通道寬度分布和改進FPGA布局算法進行了研究。文章在嵌入硬核的FPGA布線通道寬度分布研究中,引入了四種架構,其布線通道寬度分布函數分別為均勻、脈沖、高斯和三角分布。通過修改VPR工具的源代碼,使平臺適用于具有嵌入硬核的FPGA架構,利用MCNC基準電路來測試這四種架構的性能。實驗結果表明:在以網線平均長度作為指標的測試中,通道寬度均勻分布的架構具有更短的布線長度、更優的性能。
上傳時間: 2013-06-27
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本課題涉及先進的FPGA技術引入到數控插補時某些算法的改進,主要目的是更好的利用FPGA具有系統芯片化、高可靠性、開發設計周期短等特點,及具有系統內可再編程的性能,來解決目前軟件插補速度慢而硬件插補設計復雜、調整和修...
上傳時間: 2013-04-24
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一種基于FPGA的Deflate壓縮算法研究與實現
上傳時間: 2013-07-04
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基于FPGA的FIR數字濾波器算法研究與設計實現
上傳時間: 2013-06-30
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論文研究了基于Bayer格式的CCD原始圖像的顏色插值算法,并將設計的改進算法應用到以FPGA為核心的圖像采集前端。出于對成本和體積的考慮,一般的數字圖像采集系統采用單片CCD或CMOS圖像傳感器,然后在感光表面覆蓋一層顏色濾波陣列(CFA),經過CFA后每個像素點只能獲得物理三基色(紅、綠、藍)其中一種分量,形成馬賽克圖像。為了獲得全彩色圖像,就要利用周圍像素點的值近似地計算出被濾掉的顏色分量,稱這個過程為顏色插值。由于當前對圖像采集系統的實時性要求越來越高,業內已經開始廣泛采用FPGA來進行圖像處理,充分發揮硬件并行運算的速度優勢,以求在處理速度和成像質量兩方面均達到滿意的效果。。主要的工作內容如下: 本文首先介紹了彩色濾波陣列、圖像色彩恢復和插值算法的概念,然后分析和研究了當下常用的顏色插值算法,如雙線性插值算法、加權系數法等等,指出了各個算法的特點和不足;接下來針對硬件系統并行運算的特性和實時性處理的要求,結合其中兩種算法的思路設計了適用于硬件的改進算法,該算法主要引入了方向標志位的概念以及平滑的邊界仲裁法則來檢測邊界,借鑒利用梯度的三角函數關系來判斷邊界方向,通過簡化且適用于硬件的方法計算加權系數,從而選擇合適的方向進行插值。 在介紹了FPGA用于圖像處理的優勢后,針對FPGA的特點采用模塊化結構設計,詳細闡述了本文算法的軟件實現過程及所使用到的關鍵技術;文章設計了一個以FPGA為核心的前端圖像采集平臺,并將改進插值算法應用到整個系統當中。詳細分析了采集前端的硬件需求,討論了核心芯片的選型和硬件平臺設計中的注意事項,完成了印制電路板的制作。 文章通過MATLAB仿真得到了量化的性能評估數據,并選取幾種算法在硬件平臺上運行,得到了實驗圖片。最后結合圖片的視覺效果和仿真數據對幾種不同算法的效果進行了評估和比較,證明改進的算法對圖像質量有所增強,取得了良好的效果。
上傳時間: 2013-06-11
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CCSDS組織(空間數據系統咨詢委員會)于2005年公布了新的圖像壓縮標準,該標準算法采用基于小波變換的比特平面編碼方法,支持無損有損壓縮編碼和精確碼率控制并具有較好的抗誤碼能力和非常高的圖像壓縮性能,能滿足實際應用中的多種需求。同時該算法具有較低的算法復雜度,易于低功耗硬件實現,并且對航天圖像具有較高的適應性,因此,在航天應用方面具有廣闊的前景。 本論文主要針對CCSDS圖像壓縮算法的FPGA硬件實現,在有限的硬件資源下,提出高速高效的CCSDS圖像壓縮編碼器設計方案并在已有的FPGA硬件平臺上加以實現。本文首先對CCSDS圖像壓縮算法的編碼原理進行詳細介紹;然后提出DWT、BPE和碼流組織這三大模塊的并行化硬件實現方案,并給出了進行批量仿真測試的仿真平臺設計方案。最后在Xilinx VIRTEX-II FPGA平臺上經過成功驗證,測試結果表明系統各項技術指標可滿足星載圖像壓縮的要求。
上傳時間: 2013-06-13
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·詳細說明:自己收集的各種SVM分類算法,可以實現音頻分類
上傳時間: 2013-07-14
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·詳細說明:一個簡單的指紋識別算法- A simple fingerprint recognition algorith文件列表: 指紋識別的程序(v c++) .....................\edgedetect.cpp .....................\edgedetect.dep.txt ..............
標簽: 指紋識別算法
上傳時間: 2013-05-20
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