FPGA是一種可通過用戶編程來實現各種數字電路的集成電路器件。用FPGA設計數字系統有設計靈活、低成本，低風險、面市時間短等好處。本課題在結合國際上FPGA器件方面的各種研究成果基礎上，對FPGA器件結構進行了深入的探討，重點對FPGA的互連結構進行了分析與優化。FPGA器件速度和面積上相對于ASIC電路的不足很大程度上是由可編程布線結構造成的，FPGA一般用大量的可編程傳輸管開關和通用互連線段實現門器件的連接，而全定制電路中僅用簡單的金屬線實現，傳輸管開關帶來很大的電阻和電容參數，因而速度要慢于后者。這也說明，通過優化可編程連接方式和布線結構，可大大改善電路的性能。本文研究了基于SRAM編程技術的FPGA器件中邏輯模塊、互連資源等對FPGA性能和面積的影響。論文中在介紹FPGA器件的體系構架后，首先對開關矩陣進行了研究，結合Wilton開關矩陣和Disioint開關矩陣的特點，得到一個連接更加靈活的開關矩陣，提高了FPGA器件的可布線性，接著本課題中又對通用互連線長度、通用互連線間的連接方式和布線通道的寬度等進行了探討，并針對本課題中的FPGA器件，得出了一套適合于中小規模邏輯器件的通用互連資源結構，仿真顯示新的互連方案有較好的速度和面積性能，在互連資源的面積和性能上達到一個很好的折中。 接下來課題中對FPGA電路的可編程邏輯資源進行了研究，得到了一種邏輯規模適中的粗粒度邏輯塊簇，該邏輯塊簇采用類似Xilinx 公司的FPGA產品的lut加觸發器結構，使邏輯塊簇內部基本邏輯單元的聯系更加緊密，提高了邏輯資源的功能和利用率。隨后我們還研究了IO模塊數目的確定和分布式SRAM結構中編程電路結構的設計，并簡單介紹了SRAM單元的晶體管級設計原理。最后，在對FPGA構架研究基礎上，完成了一款FPGA電路的設計并設計了相應的電路測試方案，該課題結合CETC58研究所的一個重要項目進行，目前已成功通過CSMC0.6μm 2P2M工藝成功流片，測試結果顯示其完全達到了預期的性能。
上傳時間： 2013-04-24
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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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論文設計了一種FPGA結構描述方法，解決了FPGA建模問題。FPGA結構描述方法包含邏輯單元信息，互連線信息等10部分。當采用不同的FPGA芯片進行布局布線時，只需要使用結構描述方法重新定義這種FPGA芯片的結構，不需要改變布局布線工具。 為了配合FPGA編程下載，論文改進了劃分網表算法，能夠生成lut配置信息文件。改進了布局布線算法，能夠支持更多的商用FPGA結構特征，開發的布局布線工具在可布通性上和VPR接近，布局階段能夠減少21％的邏輯單元交換次數，它在布局布線之后生成內部連接信息，布局信息和布線信息。這些信息提供給布局布線的下一階段編程下載必要的支持，可以生成位流文件下載到FPGA中。
上傳時間： 2013-07-29
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一.傳送控制方式有哪幾種？試比較它們各自的優缺點？ （1）程序控制方式； 由用戶進程來直接控制內存或CPU和外圍設備之間的信息傳送。它的優點是控制簡單，也不需要多少硬件支持。缺點是：CPU和外圍設備只能串行工作；設備之間的不能并行工作；無法發現和處理由于設備或其他硬件所產生的錯誤。 (2) 中斷控制方式； 中斷控制方式是利用向CPU發送中斷的方式控制外圍設備和CPU之間的數據傳送。它的優點是大大提高了CPU的利用率且能支持多道程序和設備的并行操作。缺點是：由于數據緩沖寄存器比較小，數如果發生中斷次數較多，將耗去大量的CPU處理時間；在外圍設備較多時，由于中斷次數的急劇增加，可能造成CPU無法響應中斷而出現中斷丟失的現象；如果外圍設備速度比較快，可能會出現CPU來不及從數據緩沖寄存器中取走數據而丟失數據的情況。 (3) DMA方式； 在外圍設備和內存之間開辟直接的數據交換通路進行數據傳送。它的優點：除了在數據塊傳送開始時需要CPU的啟動指令，在整個數據塊傳送結束時需要發中斷通知CPU進行中斷處理之外，不需要CPU的頻繁干涉。它的缺點：在外圍設備越來越多的情況下，多個DMA控制器的同時使用，會引起內存地址的沖突并使得控制過程進一步復雜化。 (4) 通道方式。 使用通道來控制內存或CPU和外圍設備之間的數據傳送。通道是一個獨立于CPU的專管輸入/輸出控制的機構，它控制設備與內存直接進行數據交換。它有自己的通道指令，這些指令受CPU啟動，并在操作結束時向CPU發中斷信號。該方式的優點是進一步減輕了CPU的工作負擔，增加了計算機系統的并行工作程度。缺點是增加了額外的硬件，造價昂貴。 二．文件系統的定義及功能 文件系統是操作系統用于明確磁盤或分區上的文件的方法和數據結構；即在磁盤上組織文件的方法。也指用于存儲文件的磁盤或分區，或文件系統種類。操作系統中負責管理和存儲文件信息的軟件機構稱為文件管理系統，簡稱文件系統。 功能：1.文件管理 2.目錄管理 3.文件存儲空間的管理 4.文件的共享和保護 5.提供方便的接口 三.網絡安裝linux操作系統的方法和步驟 1.擬機中安裝windows server 2003, 并在windows server 2003操作系統中建立一個ftp服務，通過服務器中的iso文件安裝linux操作系統。 2.訪問ftp站點，將linux安裝鏡像拷入ftp文件目錄中。 3.一個虛擬機，選擇安裝linux系統，在dvd中導入安裝引導文件（iso文件），并對虛擬機進行相關配置。 4.虛擬機，在啟動命令中輸入linux askmethod，進入linux安裝的引導畫面。 5.安裝介質時，在實驗中選擇ftp安裝方式。 6.鏈接ftp服務器后，進入正式安裝步驟，選擇相應的選項直至安裝完成。 四.中斷是指計算機在執行期間，系統內部或外部設備發生了某一急需處理的事件，使得CPU暫時停止當前正在執行的程序而轉去執行相應的事件處理程序待處理完畢后又返回原來被中斷處，繼續執行被中斷的過程。（１）保存現場（２）轉中斷處理程序進行中斷處理（3）中斷返回 五.引入設備獨立性，可使應用程序獨立于具體的物理設備，顯著改善資源的利用率及可適應性；還可以使用戶獨立于設備的類型。 實現獨立性：在應用程序中應使用邏輯設備名稱來請求使用某類設備。當應用程序用邏輯設備名請求分配I/O 設備時，系統必須為它分配相應的物理設備，并在邏輯設備表lut中建立一個表目。 六.在一個請求分頁系統中，采用FIFO頁面置換算法時，假如一個作業的頁面走向為4、3、 2、1、4、3、5、4、3、2、1、5，當分配給該作業的物理塊數M分別為3和4時，試計算在訪問過程中所發生的缺頁次數和缺頁率，并比較所得結果。 答： 操作系統考試復習資料--完整版 M=3 M=4 操作系統考試復習資料--完整版 操作系統考試復習資料--完整版 M=3時，采用FIFO頁面置換算法的缺頁次數為9次，缺頁率為75%； M=4時，采用FIFO頁面置換算法的缺頁次數為10次，缺頁率為83%。 由此可見，增加分配給作業的內存塊數，反而增加了缺頁次數，提高了缺頁率，導致系統頁面替換非常頻繁，大部分機器時間都用在來回進行調整調度上，只有一小部分時間用于進程的實際運算，這種現象被稱為是抖動現象。 七. 在頁式存儲管理的系統中，作業J的邏輯地址空間為4頁（每頁2048B），且已知該作 要求畫出地址變換圖，求出邏輯地址4865所對應的物理地址。 解：由題意可知，頁大小為2048 字節，則邏輯地址4865頁號及頁內位移為： 頁號P為：4685/2048=2 頁內位移W為：4685-2048*2=769 其地址變換過程如圖
標簽： 操作系統
上傳時間： 2015-11-30
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