可重構技術(shù)及基于FPGA的可重構智能儀器設計
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傳統測試系統由于專(zhuān)用性強、相互不兼容、擴展性差、缺乏通用化、模塊化，不能共享 軟硬件組成，不僅使開(kāi)發(fā)效率低下，而且使得開(kāi)發(fā)一套復雜測試系統的價(jià)格高昂。 目前，傳統的分析儀表正在更新?lián)Q代，向數字化，智能化方向邁進(jìn)。改變以往由儀器 生產(chǎn)廠(chǎng)家定義儀器功能、用戶(hù)只能使用的局面，使用戶(hù)可自定義儀器、根據不同測試需求對 儀器進(jìn)行重構，已經(jīng)成為現代測試技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方面。由于其能夠大大減少測試設備 的維修成本、提高資源利用率，可重構儀器技術(shù)已引起高度重視。
目前對可重構性還沒(méi)有形成公認的定義?？芍貥嬓砸话闶侵冈谝粋€(gè)系統中，其硬件模塊 或（和）軟件模塊均能根據變化的數據流或控制流對結構和算法進(jìn)行重新配置（或重新設置）。
在可重構系統（Reconfigurable System）中，硬件信息（可編程器件的配置信息）也可 以像軟件程序一樣被動(dòng)態(tài)調用或修改。這樣既保留了硬件計算的性能，又兼具軟件的靈活性。 尤其是大規?？删幊唐骷?a class="contentlabel" href="http://dyxdggzs.com/news/listbylabel/label/FPGA">FPGA 的出現，實(shí)時(shí)電路重構思想逐漸引起了學(xué)術(shù)界的關(guān)注?？?重構的實(shí)現技術(shù)又很多種方式，包括DSP 重構技術(shù)、FPGA 重構、DSP+FPGA 重構、可重 組算法邏輯體系結構、可進(jìn)化硬件（EHW）、本地重構/Internet 遠程重構、SOPC/SOC 重構。
可重構技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1）可重構技術(shù)能夠高效地實(shí)現特定功能?？芍貥嬤壿嬈骷隙际怯策B線(xiàn)邏輯，它通過(guò) 改變器件的配置來(lái)改變功能。2）可重構技術(shù)能夠動(dòng)態(tài)改變器件配置，靈活滿(mǎn)足多種功能的 需求。3）可重構技術(shù)適合惡劣工作環(huán)境下的應用。利用可重構邏輯器件的一個(gè)優(yōu)勢是不需 要微處理器必需的散熱系統，大大減少了電子產(chǎn)品占據的空間。4）可重構技術(shù)具有強大的 技術(shù)支持來(lái)加速產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。5）可重構技術(shù)的使用能夠大大降低系統成本。另外，對于不會(huì ) 同時(shí)被使用的功能，可考慮利用動(dòng)態(tài)重構技術(shù)在不同的需求時(shí)段里分別實(shí)現，做到“一片多 用”，節省了資源、空間和成本。
2 可重構智能儀器硬件設計
2.1 可重構儀器硬件結構
可重構智能儀器技術(shù)將先進(jìn)的微電子技術(shù)、半導體技術(shù)和微處理器技術(shù)引入儀器設計領(lǐng) 域，通過(guò)構建通用的硬件平臺，最終由用戶(hù)通過(guò)選擇不同的軟件來(lái)實(shí)現不同的儀器功能，因 此軟硬件在可重構儀器設計技術(shù)中同樣關(guān)鍵。
可重構智能儀器硬件結構由 Nois II 處理器系統（包括可重構FPGA 芯片、FPGA 片外 系統）和計算機組成，其硬件結構框圖如圖1 所示。
可重構 FPGA 選用Altera 公司Cyclone II 系列中的EP2C35F672C6 芯片，片外系統主要 包括SDRAM 存儲器、Flash 存儲器、模數轉換芯片、數模轉換芯片、EPC16 增強型配置芯 片、MAX232 芯片等組成。片外系統實(shí)現數據的采集、預處理、存儲和輸出等功能。
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