基于OpenCL的FPGA异构计算开发方法

5星

浏览量: 0

大小:None

文件类型：None

简介：
本研究探讨了利用OpenCL在FPGA上进行高效异构计算的方法，旨在简化硬件编程复杂度并加速特定应用性能。近年来，异构计算受到了业界的广泛关注。作为一种高性能计算解决方案，CPU与GPU组合而成的异构计算模式已获得产业界及学术界的高度重视。自2011年Altera公司推出支持利用OpenCL开发FPGA的SDK工具以来，采用CPU加FPGA构建异构计算系统成为另一种颇具竞争力的选择方案。本书主要介绍了基于FPGA的异构计算系统的架构和开发方法，并通过多个实例展示了如何运用几种常见的优化技术进一步提升系统性能。无论是高性能异构计算领域的研发人员还是希望掌握这项新技术的电子工程师、软件工程师或在校学生，都可以将此书作为参考材料或入门指南。

全部评论 (0)

还没有任何评论哟~

客服

基于OpenCL的FPGA异构计算开发方法

优质

本研究探讨了利用OpenCL在FPGA上进行高效异构计算的方法，旨在简化硬件编程复杂度并加速特定应用性能。近年来，异构计算受到了业界的广泛关注。作为一种高性能计算解决方案，CPU与GPU组合而成的异构计算模式已获得产业界及学术界的高度重视。自2011年Altera公司推出支持利用OpenCL开发FPGA的SDK工具以来，采用CPU加FPGA构建异构计算系统成为另一种颇具竞争力的选择方案。本书主要介绍了基于FPGA的异构计算系统的架构和开发方法，并通过多个实例展示了如何运用几种常见的优化技术进一步提升系统性能。无论是高性能异构计算领域的研发人员还是希望掌握这项新技术的电子工程师、软件工程师或在校学生，都可以将此书作为参考材料或入门指南。

基于OPENCL的异构计算.pdf

优质

本PDF文档深入探讨了基于OpenCL框架下的异构计算技术，分析其在多种硬件平台（如CPU、GPU）上的应用优势与实现方法。《OpenCL异构计算》是由Benedict R. Gaster、Lee Howes、David R. Kaeli 和 Perhaad Mistry 以及 Dana Scha 合著的一本书，于2012年由清华大学出版社出版。

OpenCL异构并行计算书籍源码

优质

本书籍配套源码旨在支持基于OpenCL的异构并行计算教学与研究工作，提供丰富示例代码以帮助读者深入理解及实践跨平台并行编程技术。《OPENCL异构并行计算原理机制与优化实践随书代码完整版》

OpenCL异构并行计算书籍源码

优质

本资源包含《OpenCL异构并行计算》一书的相关源代码，适合希望深入学习和实践OpenCL编程技术的开发者与研究者。《OpenCL异构并行计算》第二版的随书源码是学习该书时非常有用的材料。

基于FPGA的直方图计算方法

优质

本研究提出了一种基于FPGA的高效直方图计算方法，适用于图像处理和机器视觉领域，显著提高了数据处理速度与效率。在数字图像处理领域，直方图是一种重要的数据分析工具，它能够反映图像像素值的分布情况。当这项技术与现场可编程门阵列（FPGA）结合时，我们可以实现高效、实时的直方图计算。本项目旨在使用FPGA和ISE设计环境来实现直方图统计，并最终在MATLAB中展示结果的过程。主要知识点包括： 1. FPGA基础：FPGA是一种可以由用户根据需求定制电路的可重构硬件平台，它具有高速、低延迟以及并行处理能力的特点，非常适合用于图像处理等实时任务。 2. ISE设计环境：Xilinx公司提供的ISE（Integrated Software Environment）是一个综合设计平台，用于开发和实现FPGA项目。通过ISE可以编写VHDL或Verilog代码，并进行逻辑综合、布局布线以生成配置文件下载到FPGA设备中。 3. 直方图计算：直方图是将图像中的每个像素值作为区间（bin）的频率绘制出柱状图。在FPGA中实现时，通常使用计数器对每个像素值进行累加形成各个区间的统计信息。 4. 并行处理：由于具备强大的并行处理能力，FPGA能够在同一时间处理多个像素，从而加速直方图计算过程。设计上可以为每个可能的像素值分配一个独立的计数器或者采用分布式内存结构以提高效率。 5. VHDL/Verilog编程：在FPGA项目中使用VHDL或Verilog硬件描述语言定义电路逻辑。对于直方图统计任务，需要编写代码实现计数器、存储器及其他必要的功能模块。 6. 仿真验证：设计完成后需进行硬件仿真以确保其正确性，在ISE环境中通过添加测试激励模拟输入图像数据，并观察输出结果是否符合预期。 7. MATLAB接口：FPGA生成的直方图可以通过串行通信协议（如SPI或UART）或者并行接口传输到MATLAB，以便进一步处理和可视化。 8. 系统集成：整个系统包括FPGA硬件部分与MATLAB软件部分之间的接口设计，确保数据准确传输及流程顺畅。通过上述步骤结合利用了FPGA的高性能优势快速完成图像直方图统计，并在MATLAB中进行深入分析展示。这对于实时监控、图像处理等领域具有显著的优势，同时也为学习者提供了宝贵实践经验以加深对硬件描述语言、FPGA设计以及数字信号处理领域的理解。

基于FPGA的PID算法设计方法

优质

本文探讨了在FPGA平台上实现PID控制算法的设计与优化方法，旨在提高系统的响应速度和稳定性。通过硬件描述语言编程及逻辑资源分配技巧，提出了一种高效低延迟的PID控制器设计方案。使用Verilog开发详细介绍了数字PID算法的计算公式，并对功能模块的接口及时序图进行了详细的说明。此外，还对关键信号的产生及控制进行了详尽阐述。

OpenCL异构并行编程实践-src_OpenCL_opencl异构并行

优质

本书深入浅出地介绍OpenCL框架及其在异构计算中的应用，通过具体实例讲解如何利用CPU和GPU等硬件资源进行高效并行编程。 OpenCL代码具有参考价值，可以查阅一下，这对我的帮助很大。

OpenCL及异构并行计算的原理、机制与优化实践

优质

本书深入浅出地讲解了OpenCL编程框架及其在异构系统中的应用，涵盖了并行计算的基本原理、OpenCL架构详解以及性能优化策略。适合计算机科学专业学生和工程师阅读参考。《OPENCL与异构并行计算：原理、机制及优化实践》目录： 1. 引言 2. OPENCL基础 3. 异构计算概述 4. 并行编程技术介绍 5. OPENCL工作原理详解 6. 性能分析与调优策略 7. 实战案例研究 8. 未来发展趋势展望

基于CORDIC算法的FPGA上快速DFT计算方法

优质

本研究提出了一种在FPGA平台上利用CORDIC算法实现高效DFT计算的方法，显著提升了运算速度和资源利用率。 DFT（离散傅里叶变换）计算在信号处理领域用于求取频谱值。为解决FPGA中的NIOSⅡ直接进行DFT计算速度慢以及查表法占用大量存储资源的问题，本段落采用CORDIC算法来提高正余弦函数及平方根运算的效率，从而实现快速DFT计算。通过对DFT和CORDIC算法的分析，并重点探讨了CORDIC算法在处理正余弦函数及平方根运算中的应用方法，给出了完整的DFT计算流程并利用FPGA EP3C55F484C8N芯片实现了该设计。通过QuartusⅡ软件进行时序仿真后发现，在不增加存储资源的情况下，所提出的设计方案具有较高的计算精度和较快的运算速度。

基于FPGA的通用异步收发器设计

优质

本项目致力于开发一种基于FPGA的通用异步收发器（UART）设计方案，旨在实现高效的数据传输与接口兼容性。通过硬件描述语言编程，优化UART模块以适应多种通信协议需求，并确保低延迟和高可靠性数据交换。该设计具有广泛的应用前景，适用于嵌入式系统、物联网设备等领域。通用异步收发器（UART）是一种用于微机与外设之间数据交换的短距离串行通信接口，在低速、低成本的应用场景下尤为适用。常见的UART器件包括8250、8251以及NS16450等芯片。随着半导体技术的进步，数百万晶体管被集成到电子系统中，这不仅提高了系统的灵活性和紧凑性，还减小了电路体积，并增强了可靠性和稳定性。本设计采用自顶向下的方法，使用Verilog_HDL语言进行编程，并借助QUARTUSⅡ仿真工具实现了模块化设计。在这一过程中，我们主要开发了接收与发送等核心功能模块，最终完成了FPGA片上UART的设计。通过实验装置间的实际数据通信测试验证了系统的各项性能指标，结果表明所实现的UART达到了预期目标。此外，该设计方案也适用于其他类似电子器件的设计工作。