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　　可重構(gòu)PILZ皮爾茲變送器設(shè)計及重構(gòu)方法研究
　　可重構(gòu)常分為軟件可重構(gòu),、硬件可重構(gòu)和系統(tǒng)可重構(gòu),，其中，軟件可重構(gòu)已成為一種共識,，常見于各種開發(fā)和應(yīng)用中,。隨著微電子技術(shù),、計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,，傳統(tǒng)意義上的軟、硬件界限逐漸模糊,，基于芯片級的可重構(gòu)技術(shù)成為研究熱點(diǎn),。
　　可重構(gòu)PILZ皮爾茲變送器設(shè)計及重構(gòu)方法研究
　　采用硬件軟件化與軟件硬件化相結(jié)合的思想，通過現(xiàn)場可編程門陣列進(jìn)行計算和處理資源的重構(gòu)，可大幅度提升處理速度和整機(jī)性能,，在快速目標(biāo)匹配,、圖像處理等方面受到特別的關(guān)注；同樣,，采用可重構(gòu)技術(shù)設(shè)計“可進(jìn)化的硬件”,，以單一資源重組多種功能，在空間技術(shù),、故障容錯等方面也形成了*的優(yōu)勢,。因此，開展可重構(gòu)技術(shù)方法研究不僅具有學(xué)術(shù)價值,，更具有重要的應(yīng)用意義,。工業(yè)領(lǐng)域的各類測量信號中，溫度信號檢測占70%以上,，本文以溫度皮爾茲變送器為研究載體和對象,，開展可重構(gòu)溫度皮爾茲變送器設(shè)計及重構(gòu)方法研究，以期實現(xiàn)單一硬件設(shè)備滿足多種類型溫度傳感器的自由接入,，增強(qiáng)其可復(fù)用性和互換能力,，提升其使用便捷性。研究中,，首先開展了傳感器自動識別方法和重構(gòu)文件存儲結(jié)構(gòu)設(shè)計,，建立起信號檢測和資源存儲的基礎(chǔ)；然后,，采用靜態(tài)重構(gòu)的設(shè)計思想,，研發(fā)出可自動完成整機(jī)重構(gòu)的可重構(gòu)溫度皮爾茲變送器；為提升設(shè)備不間斷運(yùn)行能力,，進(jìn)一步采用局部動態(tài)重構(gòu)的設(shè)計思想,，大幅度提高邏輯資源利用率，縮短重構(gòu)時間,，提高設(shè)備可用性,。本文的主要研究工作如下：1.溫度皮爾茲變送器需要根據(jù)接入的溫度傳感器類型，加載不同的重構(gòu)文件,，更改可重構(gòu)器件內(nèi)部硬件邏輯電路,。因此首先對溫度傳感器的識別方法進(jìn)行分析研究。針對工業(yè)中常用的熱電阻溫度傳感器,，需要識別的內(nèi)容包括溫度傳感器的接線方式和傳感器材質(zhì)類型,。對現(xiàn)有溫度皮爾茲變送器結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，采用ID3決策樹方法自動完成傳感器接線方式識別,，提出溫度-電阻特性模糊推理方法,，能夠自動完成傳感器材質(zhì)識別。在溫度皮爾茲變送器的重構(gòu)過程中，重構(gòu)文件存儲結(jié)構(gòu)對外部存儲器的占用率和讀取重構(gòu)文件的速度有較大的影響,，因此設(shè)計了一個高效的存儲結(jié)構(gòu)來存放重構(gòu)文件,。2.為了解決目前溫度皮爾茲變送器存在的不足，使用靜態(tài)重構(gòu)思想進(jìn)行可重構(gòu)溫度皮爾茲變送器設(shè)計,。結(jié)合溫度皮爾茲變送器的典型結(jié)構(gòu),，設(shè)計出以微處理器與可編程邏輯陣列組成的靜態(tài)重構(gòu)溫度皮爾茲變送器架構(gòu)，按照重構(gòu)辨識,、重構(gòu)規(guī)劃,、重構(gòu)部署、重構(gòu)評估這四個重構(gòu)步驟進(jìn)行2次主動重構(gòu),，從而使溫度皮爾茲變送器能夠自適應(yīng)溫度傳感器的類型,。在靜態(tài)重構(gòu)設(shè)計中，根據(jù)可用的溫度傳感器,，使用的EDA工具建立重構(gòu)文件資源庫,。針對靜態(tài)重構(gòu)的四個重構(gòu)步驟，分別對重構(gòu)辨識方法,、重構(gòu)規(guī)劃策略,、重構(gòu)部署方法和重構(gòu)評估策略進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計。zui后通過制作實物平臺驗證靜態(tài)重構(gòu)設(shè)計的有效性,。3.由于使用靜態(tài)重構(gòu)思想的溫度皮爾茲變送器只能離線對整個器件進(jìn)行重配置,，配置文件較大，在資源消耗和重構(gòu)時間消耗上都比較嚴(yán)重,，采用局部動態(tài)重構(gòu)思想在資源利用率和重構(gòu)時間上進(jìn)行改善,。
　　可重構(gòu)PILZ皮爾茲變送器設(shè)計及重構(gòu)方法研究
　　使用具有局部動態(tài)重構(gòu)功能的現(xiàn)場可編程門陣列替換靜態(tài)重構(gòu)溫度皮爾茲變送器中的微處理器和現(xiàn)場可編程門陣列，并在該邏輯上構(gòu)建可編程片上系統(tǒng),，執(zhí)行微處理器和現(xiàn)場可編程門陣列所執(zhí)行的任務(wù),。根據(jù)動態(tài)重構(gòu)技術(shù)特點(diǎn)，對可重構(gòu)器件進(jìn)行局部區(qū)域劃分,，設(shè)計包裝模塊和凍結(jié)模塊,，設(shè)計重構(gòu)主機(jī)，并建立局部重構(gòu)文件重構(gòu)資源庫,，按照靜態(tài)重構(gòu)溫度皮爾茲變送器的四個重構(gòu)步驟進(jìn)行重構(gòu),。zui后通過實物驗證局部動態(tài)重構(gòu)溫度皮爾茲變送器設(shè)計有效性。