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文檔簡介
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。
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