Tìm kiếm
Đang tải khung tìm kiếm
Kết quả 1 đến 1 của 1

    THẠC SĨ Nghiên cứu công nghệ FPGA và ứng dụng xử lý nhanh dữ liệu

    D
    dream dream Đang Ngoại tuyến (18524 tài liệu)
    .:: Cộng Tác Viên ::.
  1. Gửi tài liệu
  2. Bình luận
  3. Chia sẻ
  4. Thông tin
  5. Công cụ
  6. Nghiên cứu công nghệ FPGA và ứng dụng xử lý nhanh dữ liệu

    III

    Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/
    MỤC LỤC
    LỜI CAM ĐOAN . I
    LỜI CẢM ƠN II
    MỤC LỤC III
    DANH MỤC HÌNH V
    BẢNG CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU VI
    LỜI MỞ ĐẦU . 1
    CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ FPGA VÀ ỨNG DỤNG 4
    1.1. Lịch sử ra đời của FPGA 4
    1.2. Quy trình thiết kế FPGA tổng quát . 11
    1.3. Ứng dụng của FPGA 15
    1.4. Một số ngôn ngữ lập trình cho PFGA 15
    1.4.1. Ngôn ngữ VHDL 16
    1.4.2. Cấu trúc mô hình hệ thống mô tả bằng VHDL . 18
    1.4.3. Ngôn ngữ Verilog . 22
    1.4.4. Phương pháp kiểm tra trong Verilog 23
    1.5. Môi trường lập trình cho FPGA 23
    1.5.1. Phần mềm ISE của hãng Xilinx 24
    1.5.2. Phần mềm Quartus II của hãng Altear 27
    CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ FPGA VÀ BÀI TOÁN XỬ LÝ NHANH DỮ LIỆU
    . 30
    2.1. Các thế mạnh của các ngôn ngữ đặc tả phần cứng . 30 IV

    Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/
    2.2. Các kỹ thuật xử lý nhanh dữ liệu 31
    2.3. Kỹ thuật Pipeline trong công nghệ FPGA 33
    2.4. Tổ chức Pipeline trong lập trình cho FPGA . 35
    2.5. Pipeline cho bài toán nhân 2 số trên FPGA 36
    CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG FPGA XỬ LÝ NHANH DỮ LIỆU 42
    3.1. Lựa chọn công cụ thử nghiệm 42
    3.2. Bài toán nhân 2 số nguyên đơn giản 45
    3.3. Bài toán nhân 2 số nguyên sử dụng kỹ thuật Pipeline . 48
    3.4. Đánh giá kết quả 55
    KẾT LUẬN 56
    TÀI LIỆU THAM KHẢO . 57








    DANH MỤC HÌNH
    Hình 1.1: Cấu trúc tổng thể một FPGA
    Hình 1.2: Khối logic FPGA V

    Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/
    Hình 1.3: Bộ dồn kênh F5 và F6
    Hình 1.4: Sơ đồ khối của khối lặp xóa độ giữ chậm
    Hình 1.5: Sơ đồ khối “Mô đun logic thích nghi” ALM
    Hình 1.6: Quy trình thiết kế FPGA
    Hình 1.7: Cấu trúc process
    Hình 1.8: Sơ đồ khối của testbench
    Hình 1.9: Giao diện phần mềm ISE
    Hình 1.10: Các lựa chọn tạo Project với Virtex4
    Hình 1.11: Thiết lập thời gian đếm tiến, lùi cho counter
    Hình 1.12: Giao diện phần mềm Quartus II
    Hình 2.1: Kỹ thuật Pipeline
    Hình 2.2: Mô hình tổ chức Pipeline
    Hình 2.3: Phép nhân 2 số A x B = Y
    Hình 2.4: Thực thi phép nhân 2 số A x B = Y
    Hình 2.5: Pipeline cho phép nhân 2 số A x B = Y
    Hình 2.6: Mô hình Pipeline cho phép nhân 2 số A x B = Y
    Hình 2.7: Pipeline cho phép nhân 2 số A x B = Y
    Hình 3.1: Tạo Project mới
    Hình 3.2: Lựa chọn ngôn ngữ VHDL
    Hình 3.3. Thiết kế bộ nhân 2 số
    Hình 3.4. Kết quả thực hiện 250 x 15 = 3750
    Hình 3.5: Các tham số input, output của LPM_MULT
    Hình 3.6: Kết quả thực hiện phép nhân 250 x 15 = 3750
    BẢNG CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU
    Từ viết tắt Nghĩa tiếng anh
    FPGA : Field-Programmable Gate Array VI

    Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/
    DSP : Digital Signal Processing
    RAM : Ramdom Access Memory
    ROM : Read – only Memory
    DLL : Delay Locked Loop
    ADC : Analog-to-Digital Converter
    ASIC : Application-Specific Integrated Circuit
    CPLD : Complex Programmable Logic Device
    DAC : Digital - to - Analog Converter
    DRAM : Dynamic Ramdom Access Memory
    EEPROM : Electrically Erasable Programmable Read – Only Memory
    FIFO : First In First Out
    HDL : Hardware Description Language
    I/O : Input/Output
    LAB : Logic Array Block
    LUT : Look Up Table
    PLA : Programmable Logic Array
    SPLD : Simple Programmable Devices
    SRAM : Static Ramdom Access Memory
    VHDL : VHSIC hardware description language
    VHSIC : Very High Speed Itergrated Circuit

    1


    LỜI MỞ ĐẦU
    Thế kỷ 21 là thế kỷ công nghệ thông tin và kĩ thuật số với sự phát triển và
    ứng dụng rộng rãi của các bộ vi xử lý. Bằng việc đưa sức mạnh kỹ thuật số vào
    thực tiễn, các bộ vi xử lý ngày một thay đổi cách sống của loài người. Các vật
    dụng như máy tính, máy tính bảng, điện thoại, . của chúng ta đang ngày càng
    thông minh hơn, mạnh mẽ và nhanh hơn nhờ các bộ vi xử lý. Trong đó công nghệ
    FPGA xuất hiện như một giải pháp cơ bản cho vấn đề tranh thủ thời gian để đưa ra
    thị trường và tránh rủi ro tài chính trong quá trình nghiên cứu sản phẩm của công
    nghệ điện tử. FPGA là loại thiết bị khả trình (PLD) tiên tiến nhất hiện nay của
    nghành công nghệ chế tạo IC chuyên biệt mà vẫn được gọi là ASIC.
    Với sự phát triển của công nghệ thông tin như hiện nay thì việc nghiên cứu
    về công nghệ FPGA và ứng dụng xử lý dữ liệu nhanh ngày càng được qua tâm
    hơn. FPGA mới nhất hiện đang được biết đến với rất nhiều tính năng cao cấp và
    mạnh mẽ. Với việc tích hợp thêm một số lượng lớn các thiết bị logic lập trình được
    cũng như bộ nhớ với dung lượng lên tới Megabits, FPGA có thể hỗ trợ các nhân xử
    lý, DSP, và nhiều bộ thu phát nhúng với tốc độ tới hàng gigabit/s. [11]
    Sự ra đời của rất nhiều bộ thu phát tốc độ cao trong một FPGA có một ý
    nghĩa rất lớn. “các I/O tốc độ cao ra đời đánh dấu một cột mốc rất lớn đối với
    chúng ta”. Các bộ thu phát tốc độ Gigabit, được ghép nối với các tài nguyên xử lý
    dồi dào. Giờ đây có thể giải quyết các ứng dụng với tốc độ truyền cao hơn rất
    nhiều. Các nhà sản xuất thiết bị nhận thấy rằng FPGA hấp dẫn bởi nhiều nguyên
    nhân. Nó đem lại cho thiết bị sự linh hoạt và khả năng tùy biến cao và đó là thuộc
    tính quan trọng mà các hãng tìm kiếm nhằm mang đến sự khác biệt cho sảm phẩm
    và giúp đưa sản phẩm tới thị trường nhanh hơn. FPGA có thể tùy biến linh động,
    một FPGA cùng với một bộ thu phát quang cho phép hỗ trợ nhiều giao thức. Ví dụ:
    Ethernet hoặc SONET/SDH. Tùy thuộc vào firmware được tải xuống FPGA. Tính 2


    chất linh hoạt như vậy sẽ tránh được việc phải thay đổi các bộ thu phát quang hoặc
    thậm chỉ cả card đường dây.
    Chính vì vậy, yêu cầu lựa chọn, so sánh, đánh giá các công nghệ FPGA và
    ứng dụng xử lý dữ liệu nhanh là một đề tài mang ý nghĩa khoa học và thực tiễn
    cao. Với lý do đó, tôi lựa chọn đề tài “Nghiên cứu công nghệ FPGA và ứng dụng
    xử lý nhanh dữ liệu” cho luận văn tốt nghiệp Thạc Sỹ của mình.
    Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
     Công nghệ FPGA: các lĩnh vực ứng dụng, các công cụ phát triển
     Kỹ thuật xử lý nhanh dữ liệu Pipeline.
     Ứng dụng bài toán mô phỏng xử lý dữ liệu nhanh.
    Những nội dung nghiên cứu chính
    - Tổng quan về công nghệ FPGA
    - Công nghệ FPGA và bài toán xử lý nhanh dữ liệu
    - Xây dựng ứng dụng thử nghiệm
    Nội dung của luận văn bao gồm phần đặt vấn đề, 3 chương và kết luận, tài
    liệu tham khảo.
    Phần đặt vấn đề trình bày ý nghĩa, mục tiêu, tính cấp thiết của đề tài luận
    văn.
    Chương 1 của luận văn trình bày nội dung nghiên cứu tổng quan về công
    nghệ FPGA, các khả năng của công nghệ này, các lĩnh vực ứng dụng, các công cụ
    phát triển trên FPGA với các dòng sản phẩm của Xlinx và Altera. 3


    Chương 2 của luận văn trình bày các cách tiếp cận xử lý nhanh dữ liệu, kỹ
    thuật Pipeline, cách thức tổ chức và xây dựng chương trình Pipeline cho bài toán
    xử lý nhanh phép nhân 2 số nguyên lớn.
    Chương 3 thực hiện xây dựng chương trình thử nghiệm, nhân 2 số nguyên
    trên 2 chip họ Flex10 và Stratix, từ đó so sánh và thấy được khả năng xử lý nhanh
    khi dùng kỹ thuật Pipeline.
    Phần Kết luận của luận văn trình bày tóm tắt các kết quả đạt được và định
    hướng phát triển của luận văn trong các nghiên cứu tiếp theo.

    Xem Thêm: Nghiên cứu công nghệ FPGA và ứng dụng xử lý nhanh dữ liệu
    Nội dung trên chỉ thể hiện một phần hoặc nhiều phần trích dẫn. Để có thể xem đầy đủ, chi tiết và đúng định dạng tài liệu, bạn vui lòng tải tài liệu. Hy vọng tài liệu Nghiên cứu công nghệ FPGA và ứng dụng xử lý nhanh dữ liệu sẽ giúp ích cho bạn.
    #1
  7. Đang tải dữ liệu...

    Chia sẻ link hay nhận ngay tiền thưởng
    Vui lòng Tải xuống để xem tài liệu đầy đủ.

    Gửi bình luận

    ♥ Tải tài liệu

social Thư Viện Tài Liệu
Tài liệu mới

Từ khóa được tìm kiếm

Nobody landed on this page from a search engine, yet!

Quyền viết bài

  • Bạn Không thể gửi Chủ đề mới
  • Bạn Không thể Gửi trả lời
  • Bạn Không thể Gửi file đính kèm
  • Bạn Không thể Sửa bài viết của mình
  •  
DMCA.com Protection Status