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星载FPGA与处理器协同计算

共计 30 章节
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01
星载计算平台概览
目标=星载电子系统组成 · FPGA与处理器角色分工 · 协同计算需求来源
星载计算平台概览目标=星载电子系…
02
协同计算体系结构
目标=FPGA+CPU/SoC/MP… · 紧耦合与松耦合模式 · 共享内存与总线互连
协同计算体系结构FPGA+CPU/SoC…
03
星载FPGA器件与开发流程
目标=抗辐射FPGA选型 · 配置存储器与刷新机制 · HDL/高层次综合流程
FPGA星载
04
星载处理器选型与软件栈
目标=抗辐射处理器 · 实时操作系统 · 交叉编译与板级支持包
星载处理器选型软件栈
05
接口与互连协议
目标=SpaceWire · CAN · 1553B
接口互连协议
06
数据流建模与任务划分
目标=计算密集型与IO密集型任务识别 · 软硬件划分准则 · 流水线/并行/流水并行映射方法
数据流建模任务划分
07
协同计算通信机制
目标=DMA传输 · 中断与轮询 · 消息队列
协同计算通信机制DMA
08
实时性与确定性保障
目标=时间触发调度 · WCET分析 · 抖动抑制
实时性确定性保障
09
FPGA加速器设计基础
目标=流水线 · 并行展开 · 数据复用
FPGA加速器设计基础
10
处理器端协同驱动开发
目标=设备驱动框架 · 寄存器映射 · 中断服务程序
处理器端协同驱动…目标=设备驱动框…
11
协同计算中的同步与互斥
目标=自旋锁 · 信号量 · 屏障
协同计算同步
12
星载图像处理协同案例
目标=遥感图像预处理 · 滤波 · 压缩
星载图像处理协同…目标=遥感图像预…
13
星载信号处理协同案例
目标=软件无线电 · 雷达脉冲压缩 · FFT与滤波的FPGA加速与处理器控…
星载信号处理协同…目标=软件无线电
14
在轨可重构与动态加载
目标=部分重构流程 · 重构控制器设计 · 多任务切换
轨可重构动态加载
15
容错与可靠性设计
目标=三模冗余 · 纠错码 · 看门狗
容错可靠性设计
16
辐射效应与加固策略
目标=单粒子翻转 · 单粒子锁定 · 总剂量效应
辐射效应加固策略
17
功耗与热管理协同
目标=动态电压频率调节 · 时钟门控 · 功耗建模
功耗热管理协同
18
协同计算性能评估
目标=基准测试设计 · 吞吐量/延迟/能效指标 · 瓶颈定位
协同计算性能评估目标=基准测试设…
19
开发环境与工具链集成
目标=Xilinx Vitis/Vi… · Intel Quartus/Open… · 调试与仿真
开发环境工具链集成
20
协同计算中的存储层次
目标=片上BRAM/URAM · 外部DDR · Flash
协同计算存储层次
21
星载网络与协同计算
目标=星内网络 · 时间敏感网络 · 边缘计算与云化趋势
星载网络协同计算
22
人工智能推理协同
目标=CNN/Transformer… · FPGA加速器与处理器后处理 · 量化与剪枝
人工智能推理协同CNN/Transfor…
23
协同计算安全与防护
目标=安全启动 · 加密与认证 · 防篡改
协同计算安全防护
24
典型星载SoC平台实践
目标=Zynq · Versal · PolarFire SoC等平台上的…
SoC典型星载
25
协同计算任务调度算法
目标=静态与动态调度 · 启发式与优化方法 · 多目标调度
协同计算任务调度…目标=静态
26
软硬件协同验证与测试
目标=形式验证 · 仿真加速 · 硬件在环测试
软硬件协同验证测试
27
协同计算中的时钟与复位设计
目标=多时钟域 · 复位同步 · 时钟树规划
协同计算时钟
28
星载协同计算系统工程实践
目标=需求分析 · 架构设计 · 接口定义
星载协同计算系统…目标=需求分析
29
前沿趋势与新技术
目标=Chiplet · 异构集成 · 存内计算
前沿趋势新技术
30
课程综合项目
目标=面向典型星载任务 · 完成FPGA与处理器协同计算方案设计 · 实现
课程综合项目目标=面向典型星…