摘要：提出一种在Xilinx平台上基于模块的局部重构设计方法，并将其应用在片上可编程系统SOPC 中．在现有Xilinx软硬件平台上，以XC2VP40内嵌的PowerPC处理器内核为基础，通过XC2VP40内部配置访问通道(ICAP)，对挂在OPB总路线上的DCT IP模块和IDCT IP模块进行动态重构．该方法实现了局部重构技术在SOPC中的应用，及FPGA硬件资源的高速时分复用，降低了系统功耗，提高了系统硬件资源的利用率．
关键词：动态重构；现场可编程逻辑阵列；OPB总线；局部重构
引言 在现场可编程逻辑阵列(field programmable gate array，FPGA)的应用中，存在FPGA各模块虽 然不是同时工作，却都要为其同时分配FPGA硬件资源的问题，FPGA硬件资源利用率低，功耗大． 为此，动态重构提出在系统中不同时工作的模块， 分时复用FPGA相同的硬件资源．在分时复用的过 程中，系统其他模块仍能正常工作．
在FPGA中，按重构区域划分，动态重构主要分为：①全重构，即对整个FPGA器件进行重构；②局 部重构，对FPAG器件进行部分重构，其余部分仍正常工作．全重构不存在技术问题，只需重新加载全配 置数据，而局部重构则复杂得多，需解决技术支撑． 首先，FPGA内部结构要能支持模块设计；其次，FP— GA必须支持局部动态重构配置模式和全局配置模 式；最后，还要有相应的开发平台和开发流程．
目前，国内关于FPGA局部动态重构技术的研究较少．而国外的FPGA厂商，如Xilinx已推出支 持动态重构的FPGA产品，其Virtex—II Pro系列产品中已内嵌了PowerPC处理器内核 和内部配置访问通道(internal configuration access port，ICAP)． ICAP是配置FPGA内部结构的配置接口，为动态重构技术在片上可编程系统(system on program— mable chip，SOPC)的应用提供基本条件．
基于Xilinx的开发平台，以视频处理中常用的二维离散余弦变换(discrete cosine transform，DCT) 和二维反离散余弦变换(inverse discrete cosine transform，IDCT)为SOPC动态重构应用研究对象， 并将它们封装成两个挂在OPB(on—chip peripheral bus)总线下的IP模块，在XC2VP40内嵌的Power— Pc处理器的控制下，向ICAP写入局部配置文件来 完成对两个IP模块的动态局部重构操作，这种重 构也称为自重构(在自身的控制下完成对自身的重构)，这是本研究关注的重点．
在动态重构研究过程中，本研究采用的软件开发平台：Xilinx的ISE6．3i、EDK6．3i和bfm6．3i、 Menter的ModelSim5．8SE；硬件开发板：Virtex—II Pro FFI152 Proto board，开发板上使用的FPGA型 号为XC2VP40．
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