一種利用自定制的ICAP核實(shí)現自重構的方法

　　分動(dòng)態(tài)可重構技術(shù)中最關(guān)鍵的一個(gè)步驟就是比特流文件的下載。傳統的下載方法是通過(guò)FPGA提供的內部配置訪(fǎng)問(wèn)端口(ICAP)，使得內嵌的微處理器能夠直接在可編程器件內部對可重構操作進(jìn)行控制。通過(guò)ICAP端口在可重構器件內部對器件進(jìn)行部分重構的基本步驟是，首先把部分配置數據放在存儲器設備上，在重構時(shí)，處理器從外部存儲器上讀取配置數據，然后通過(guò)片內的總線(xiàn)將配置數據發(fā)送給封裝ICAP模塊的HWICAP，然后通過(guò)HWICAP的控制模塊將部分配置數據寫(xiě)入ICAP端口，完成系統自重構的功能。此設計中的HWICAP和ICAP接口都是自行設計，充分解釋了其工作過(guò)程。

　　整體設計方案

　　原型系統的整體硬件框圖如圖1所示。部分配置文件存放在CF卡中，用戶(hù)通過(guò)超級終端輸入重構命令，MicroBlaze處理器讀取命令發(fā)生重構。重構時(shí)，MicroBlaze通過(guò)應用程序從CF卡中讀取文件，并分析其文件長(cháng)度，然后通過(guò)自定制的ICAP接口將配置信息存到配置存儲器中，完成對重構區域的重配置。

　　整個(gè)系統的設計是在Xilinx嵌入式設計套件中實(shí)現的，使用的是ISE Design Suite12.4和EDK12.4設計工具，所使用的開(kāi)發(fā)平臺是Digilent公司生產(chǎn)的Xilinx Virtex-5 ML505開(kāi)發(fā)板，采用的FPGA器件為XC5VLX110T。

　　設計流程

　　在基于模塊的部分重構設計流程的基礎上，Xilinx公司提出了針對Virtex-4及其以上版本器件的嵌入式設計流程，并在許多地方進(jìn)行了改進(jìn)。