[發(fā)明專利]基于用戶硬件資源分布的協(xié)同電路生成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110650368.2
• 申請(qǐng)日: 2021-06-11
• 公開（公告）號(hào): CN113552466B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宮江雷;閆允一;郭寶龍;成永盛;程首豪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/28
• 分類號(hào): G01R31/28
• 代理公司: 西安智萃知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 61221
• 代理人: 方力平

1.基于用戶硬件資源分布的協(xié)同電路生成方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：將用戶代碼資源分布命名：將用戶代碼命名為α，將用戶代碼的子模塊代碼命名為α_i；每個(gè)子模塊FF的數(shù)量為Fα_i；每個(gè)子模塊LUT的數(shù)量為Lα_i；

α_i中的i＝1,2,3…N，其中N為用戶代碼的模塊數(shù)；

Fα_i中的i＝1,2,3…N，其中N為用戶代碼模塊數(shù)；F指用戶代碼中的資源類型FF；

Lα_i中的i＝1,2,3…N，其中N為用戶代碼模塊數(shù)；L指用戶代碼中的資源類型LUT；

步驟2：將步驟1中的用戶代碼資源分布按比例因子λ(λ1)縮小后，得到輻感代碼資源分布；

輻感是輻照感知的簡稱，輻照是指FPGA在太空中受到各種宇宙射線的輻射，此代碼起到感知輻射對(duì)FPGA的影響狀況的作用，此代碼也是由VHDL語言構(gòu)成；

其中，資源分布是指代碼中每個(gè)子模塊占用的LUT和FF的數(shù)量；輻感代碼每個(gè)子模塊FF的數(shù)量Fβ_i和LUT數(shù)量Lβ_i以及λ滿足式(0.1)；

其中，λ取0.1；

對(duì)輻感代碼資源分布命名：將輻感代碼命名為β；將輻感代碼的子模塊代碼命名為β_i；每個(gè)子模塊FF的數(shù)量為Fβ_i；每個(gè)子模塊LUT的數(shù)量為Lβ_i；

β_i中的i＝1,2,3…N，其中N為輻感代碼的模塊數(shù)；

Fβ_i中的i＝1,2,3…N，其中N為輻感代碼模塊數(shù)；F指輻感代碼中的資源類型FF；

Lβ_i中的i＝1,2,3…N，其中N為輻感代碼模塊數(shù)；L指輻感代碼中的資源類型LUT；

步驟3：根據(jù)步驟2求得的輻感代碼資源分布，生成輻感代碼子模塊β_i；

其中，β_i中的i＝1,2,3…N，N為輻感代碼子模塊數(shù)量；

步驟3a：生成輻感代碼子模塊框架，定義ENTITY名稱和ARCHITECTURE名稱；

步驟3b：依據(jù)步驟2中計(jì)算得到的Fβ_i數(shù)量生成定義信號(hào)的代碼，該代碼遵循VHDL語法中對(duì)信號(hào)定義的要求，該信號(hào)的位寬即為Fβ_i的值，信號(hào)名稱滿足VHDL語法規(guī)則；

步驟3c：依據(jù)步驟2中計(jì)算得到的Lβ_i數(shù)量生成PROCESS結(jié)構(gòu)代碼，該代碼實(shí)現(xiàn)的是兩個(gè)信號(hào)相加的功能；并將相加的結(jié)果賦值給步驟3b生成的信號(hào)；

步驟3d：依據(jù)步驟2中計(jì)算得到的Fβ_i和Lβ_i生成輸入輸出接口代碼；該代碼包括時(shí)鐘信號(hào)，兩個(gè)輸入信號(hào)和一個(gè)輸出信號(hào)；其中一個(gè)輸入信號(hào)的位寬大小為Fβ_i，另一個(gè)輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的位寬大小為Lβ_i；

步驟3e：將步驟3a，3b，3c，3d生成的代碼組合在一起，構(gòu)成了一個(gè)新的子模塊代碼；

重復(fù)步驟3a，3b，3c，3d直到生成所有子模塊代碼；

步驟4：將步驟3生成的所有子模塊代碼β_i融合而成輻感代碼β；

步驟5：將用戶代碼α和步驟4生成的輻感代碼β融合而成代碼δ，將其命名為協(xié)同代碼，該代碼構(gòu)成了一個(gè)新的FPGA工程，對(duì)協(xié)同代碼資源分布命名，將協(xié)同代碼命名為δ；將協(xié)同代碼的每一個(gè)子模塊代碼命名為δ_i；協(xié)同代碼每一個(gè)子模塊FF的數(shù)量為Fδ_i；協(xié)同代碼每一個(gè)子模塊LUT的數(shù)量為Lδ_i；

其中，δ_i中的i＝1,2,3…N，其中N為協(xié)同代碼的模塊數(shù)；

Fδ_i中的i＝1,2,3…N，其中N為協(xié)同電路模塊數(shù)；F指協(xié)同電路中的資源類型FF；

Lδ_i中的i＝1,2,3…N，其中N為協(xié)同電路模塊數(shù)；L指協(xié)同電路中的資源類型LUT；

步驟6：在步驟5生成的新工程的約束文件中添加約束語句，其中約束語句是對(duì)布局布線規(guī)則的制訂，通過添加約束語句將用戶代碼的每一個(gè)子模塊α′_i和輻感代碼的每一個(gè)子模塊β_i'交織在一起；

其中，交織是指兩個(gè)代碼的每個(gè)子模塊之間互相貼合；

其中，交織語句分別為create_pblock語句和resize_pblock語句；兩種交織語句構(gòu)成一組交織語句；create_pblock的作用是創(chuàng)建一個(gè)交織區(qū)域；resize_pblock語句是設(shè)置該區(qū)域范圍，每一對(duì)子模塊交織對(duì)應(yīng)了一組交織語句，不同組交織語句的pblock名字需不同，且坐標(biāo)也需要不同；

步驟7：協(xié)同代碼綜合實(shí)現(xiàn)生成協(xié)同電路，將協(xié)同代碼工程在vivado工具上經(jīng)過綜合實(shí)現(xiàn)后，將代碼映射到FPGA電路上。