3-5-1 طراحی واحد کنترل. 28
3-5-2 به کارگیری کنترل های FPGA در طراحی سخت افزاری با سرعت بالا. 31
 فصل چهارم: نتایج شیبه سازی
4-1- نتایج شیبه سازی در نرم افزار Modelsim.. 37
4-2- نتایج شیبه سازی در نرم افزار ISE. 39
4-3- مقایسه با مراجع. 51
فصل پنجم: نتیجه گیری
5-1- نتیجه گیری.. 54
فصل ششم: کارهای آینده
6-1- کارهای آینده 56
منابع و مآخذ. 57
فهرست منابع انگلیسی.. 57
پیوست: کدهای نوشته شده VHDL. 59
چکیده انگلیسی 68
چکیده
دو روش کلی در محاسبات برای اجرای الگوریتم­های مختلف وجود دارد. روش اول، استفاده از ASIC ها می‌باشد تا بتوانیم الگوریتم مورد نظر را در سخت‌افزار اجرا و پیاده‌سازی کنیم. چون این تجهیزات برای هر الگوریتم خاص ساخته می‌شوند، سریع و کارا می‌باشند. اما مدارات آن‌ها پس از ساخته شدن، تغییر نمی‌کنند. راه دوم، استفاده از ریزپردازنده‌ها است که بسیار انعطاف‌ پذیرتر می­باشند. آنها مجموعه‌ای از دستورات را اجرا می‌کنند و کارایی سیستم را بدون تغییر سخت‌افزار، تغییر می­دهند. اما، همانند یک ASIC به این دلیل که برای یک کاربرد خاص طراحی نشده­اند، دارای قابلیت انعطاف نمی‌باشد. سیستم­های با قابلیت پیکربندی مجدد به گونه­ای توسعه یافته‌ است تا فاصله

میان سخت‌افزار و نرم‌افزار را کم کند و همچنین، به یک کارایی بسیار بالاتر از نرم‌افزار و قابلیت انعطاف بیشتر سخت‌افزار برسد. به همین منظور، در این پایان نامه ابتدا تاریخچه‌ای مختصر از توسعه‌ سیستم­های با قابلیت پیکربندی مجدد بیان شده است. پس از آن، مفهوم قابلیت پیکربندی مجدد و انواع طراحی آن ارائه شده است. روند طراحی سیستم با قابلیت پیکربندی مجدد بر روی تراشه FPGA آورده شده است. ویژگی‌های طراحی سیستم با یک زبان برنامه نویسی بر مبنای VHDL بیان شده است. در نهایت سیستمی به صورت سخت افزاری و نرم افزاری ارائه شده است که قابلیت پیکر بندی مجدد را دارد و با استفاده از پردازش موازی سرعت پیکر بندی مجدد سیستم را افزایش می­دهد. در ضمن، ایده کار به این صورت است که باس­های حجیم از سیستم حذف شده و جای خود را به بلوک­های منطقی دهد. در نهایت، تمامی قسمت­های پویا و ایستا با هم به طور موازی کار می­کنند که باعث افزایش سرعت مدار می­شود.     
کلمات کلیدی: پیاده سازی، پیکربندی مجدد جزئی پویا، پیکربندی مجدد جزئی ایستا
1-1- مقدمه
مفهوم محاسبات با قابلیت پیکربندی مجدد از اوایل دهه 60 میلادی پدیدار شد. موقعی که مقاله جرالد استرین مفهوم یک کامپیوتر ساخته شده از یک پردازنده استاندارد و آرایه­ای از سخت افزار قابل پیکربندی مجدد را پیشنهاد کرد. پردازنده اصلی، عملکرد سخت افزار قابل پیکربندی مجدد را کنترل می­کند. در نتیجه، این سخت افزار با قابلیت پیکربندی مجدد، برای انجام هر کاری مناسب خواهد بود. برای مثال می­توان کارهایی نظیر پردازش تصویر، الگوریتم عصبی و تطبیق الگو را با سرعت بالایی انجام داد. به محض اتمام یک کار، سخت افزار[1] می­تواند برای انجام کار جدید پیکربندی مجدد[2] شود. چنین خاصیتی با ترکیب انعطاف پذیری یک نرم افزار[3] و سرعت یک سخت افزار، در یک ساختار ترکیبی امکان پذیر شده است. در ضمن، چنین ایده­ای در زمان پیدایش، بسیار جلوتر از تکنولوژی ساخت سخت افزار مورد نیازش بود.
در دهه اخیر، تحقیقات زیادی درباره معماری­های با قابلیت پیکربندی مجدد بوجود آمده است. این معماری­ها هم در دانشگاه­ها و هم در صنعت توسعه یافته­اند. این معماری­ها در دسته­های زیر قرار می­گیرند:

Matrix