Feasibility study for dynamic context switching in partially reconfigurable fpgas
Kısmi yeniden yapılandırılabilir fpga üzerinde dinamik içerik değiştirmenin yapılabilirlik çalışması
- Tez No: 595431
- Danışmanlar: DOÇ. DR. CÜNEYT FEHMİ BAZLAMAÇCI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Electrical and Electronics Engineering, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Hesaplama ve kontrol devrelerinin dinamik olan isteklere göre yeniden yapılandırılması işlemi Uygulamaya Dönük Entegre Devreleri'ne (ASIC) göre tasarım süresini kısaltan ve yeniden yapılandırılabilir alanın daha etkin kullanılmasını sağlayan tasarımcıya yardımcı bir kavramdır. Sıklıkla kullanılan Alan Programlanabilir Kapı Dizinleri (FPGA) hem tam hem de parçalı yeniden programlanma özelliğine sahiptir. Dinamik olarak kısmi programlama tekniği diğer kısımlar çalışırken sadece belli bir kısmı programlamak için kullanılan tekniktir. Bu teknik FPGA üzerinde farklı ve art arda çalışan devreler arasında geçiş yapmaya izin verir. Bir çalışan devrenin durdurularak çalıştığı bölgeden çıkarılması ve daha sonra tekrar çalıştırılması zaman kritik ve gerçek zamanlı uygulamalarda gereklidir. Devrenin bulunduğu kısımdan çıkarılması bütün durum bilgilerinin başka bir yere kaydedilmesini ve daha sonra kaydedildiği yerden okunup çalışmasına kaldığı yerden devam ettirilmesini gerektirir. Bu tez çalışmasında, günümüz FPGA entegrelerinde dinamik olarak içerik değiştirmenin uygulanabilirliği araştırılmıştır. Bunun için, Yonga üzeri Sistem (SoC) mimarisinde yeniden programlanabilir bir sistem incelenmiştir. Xilinx firmasına ait Zynq SoC devresi kullanılmıştır ve AXI4 tabanlı kısmi programlanabilir blok mimarisi uygulanmıştır. DMA mimarisi kullanılarak, çalışan devreyi geri okuma ve yeniden programlama yapısı uygulanmıştır. DDR hafıza programlama dosyalarının saklanması için kullanılmıştır. Programlama dosyaları FPGA'yı programlamak için kullanılmaktadır. Tasarlanan sistem büyük bir mimari gerektiren devreler için gerekli kaynağı azaltıp, zaman kritik uygulamalarda yapılandırma hafızasını okuma ve hafızaya yazma mekanizmalarını az bir zaman kaybıyla mümkün kılmaktadır.
Özet (Çeviri)
Reconfiguration of computing and control circuits according to dynamically changing needs is a supportive concept which saves design-time and the space needed for floorplanning in comparison to application specific integrated circuits (ASIC). FPGAs which are commonly used reconfigurable devices have both full and partial reconfiguration features. Dynamic partial reconfiguration is a technique which enables some part of the circuit to be reconfigured while other parts are running. This feature allows the user to switch between different and successive tasks working in a particular block of an FPGA device. Preemption of a task might also be needed in dynamically running circuits for real-time/time-critical application requirements. Preemption requires that all current state information of the circuit is saved somewhere else before running another circuit and to run the previously saved circuit where it was stopped from. This thesis study investigates the feasibility of dynamic context switching in modern-day FPGAs. For this, a reconfigurable System-on-Chip (SoC) architecture is examined. Xilinx Zynq SoC is used and AXI4-based partially reconfigurable block structure is implemented. By using DMA, readback and reconfiguration structures are implemented. DDR memory is used to store bitstream files when a partial bitstream file is downloaded to the FPGA. The resulting system designed helps to reduce required resources for big size circuits by providing and enabling a context-save and context-restore mechanism for time-critical tasks with considerably low overhead.
Benzer Tezler
- İnsansız hava araçları için batarya-yakıt hücresi hibrit enerji yönetim sisteminin geliştirilmesi
Development of a battery-fuel cell hybrid energy management system for unmanned aerial vehicles
BARAN KUL
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
İstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Bir otomotiv fabrikasında baca gazı arıtım ekipmanının crıtıc ve multımoora metodları ile belirlenmesi
Selection of flue gas treatment equipment in an automotive factory using the critic and multimoora methods
SERKAN ERDOĞAN
- Performance prediction and optimization of raise boring machines (RBMs)
Başyukarı delme makinelerinin (BDM) performanslarının tahmini ve optimizasyonu
AYDIN SHATERPOUR MAMAGHANI
- Dinamik matematik yazılımı destekli işbirlikli öğrenme modelinin ortaöğretim cebir konularının öğrenimi ve öğretiminde uygulanabilirliğinin incelenmesi
An investigation of the feasibility of the cooperative learning model supported with dynamic mathematics software in teaching and learning of algebra in high school
YILMAZ ZENGİN
Doktora
Türkçe
2015
Atatürk ÜniversitesiOrtaöğretim Fen ve Matematik Alanlar Eğitimi Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Kentsel dönüşüm teşvik politika ve süreçlerinin işbirlikli planlama bağlamında değerlendirilmesi: Zeytinburnu örneği
Evaluating urban regeneration incentive policies within the context of collaborative planning: A case study of Zeytinburnu
SEMRA NİRON
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
İstanbul Teknik ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
