浅析FPGA局部动态可重构技术

浅析FPGA局部动态可重构技术

所谓FPGA动态可重构技术，就是要对基于SRAM编程技术的FPGA实现全部或部分逻辑资源的动态功能变换。根据实现重构的面积不同，动态可重构技术又可分为全局重构和局部重构。

1、何为局部动态可重构

局部动态可重构可以简单的理解为通过下载局部分区bit 文件来动态修改对应分区的逻辑功能，同时其余分区的逻辑功能持续运行而不中断。

2、局部动态可重构技术的优势

a、系统灵活性：可以在保持通信连接的同时执行更多的系统功能；

b、降低FPGA资源和成本：通过分时复用的方式降低FPGA硬件尺寸；

c、降低功耗：通过卸载掉暂时不用的局部逻辑的方式降低FPGA功耗；

3、 FPGA局部动态重构流程

a、规划系统整体框架和可重构模块框架，编写各模块HDL代码，综合生成各子模块网表文件；

b、规划分区以及给各分区分配足够资源，创建各分区及静态部分的时序约束文件，执行DRC检查；

c、对各分区进行布局布线配置；

d、遍历各种可能的配置，编译生成全局bit文件和可重构模块的局部bit文件。

4、局部动态可重构的时序问题

如上图所示，局部重构会带来时序路径的变化，使得局部可重构工程的时序约束问题变得更加复杂。

解决方法：在静态逻辑和可重构模块间的信号传递路径上添加代理逻辑点，如下图红色数字点，将单条时序路径分割为两个独立的部分，然后分别对两部分的路径进行单独约束，以达到时序要求。

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