基于SOPC的自演化系統設計與驗證.pdf

1、演化硬件（EvolvableHardware，簡稱EHW），也稱進化硬件，它能根據環(huán)境的變化改變自身內部結構，來適應新的環(huán)境。它以進化算法作為全局搜索的主要工具，以現場可重構器件作為評估手段和實現載體，尋求在不依賴先驗知識和人工干預的情況下，通過進化算法來獲得滿足給定要求的電路和系統結構，進而使系統自動、實時地調整其內部結構，以適應內部條件（如局部故障）和外部環(huán)境的變化。將演化算法和可進化硬件電路在同一片現場可編程門列陣（FieldPr

2、ogrammableGateArray，FPGA）上實現，構成基于片上可編程系統（SystemOnaProgrammableChip，SOPC）的自演化系統，是將演化硬件付諸工程應用，構成自適應和容錯的硬件系統的重要途徑。
　　本文給出了基于SOPC的自演化系統實現的設計方法，并在Xilinx公司的Virtex-ⅡPro系列開發(fā)板上進行了驗證。主要研究內容如下：
　?。?）概述了演化硬件、可編程片上系統和自演化硬件的概念，以

3、及國內外相關的研究現狀和發(fā)展趨勢；分析了演化硬件的基本原理和關鍵技術，給出了遺傳算法（Geneticalgorithm，GA）的基本操作流程；介紹了自演化系統的試驗平臺和開發(fā)環(huán)境，包括FPGA的基本結構和嵌入式開發(fā)工具。
　?。?）給出了自演化系統的總體設計方案，以Virtex-ⅡProFPGA開發(fā)板為硬件平臺，設計了自演化系統，包括虛擬可重構電路的設計、可進化模塊的設計、可進化IP核的定制以及如何將其添加到硬件系統中。