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基于FPGA的中子多重性移位寄存器的设计与验证方法
目录
一、内容概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
1.3本文研究内容与目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
二、FPGA技术概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
2.1FPGA基本原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
2.2FPGA在核物理领域的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
2.3FPGA设计流程简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11
三、中子多重性移位寄存器原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
3.1中子多重性概念．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13
3.2移位寄存器基本原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
3.3中子多重性移位寄存器工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16
四、基于FPGA的中子多重性移位寄存器设计方案．．．．．．．．．．．．．．．．19
4.1系统总体设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20
4.2硬件设计方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21
4.2.1电路模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23
4.2.2IP核设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25
4.3软件设计方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25
4.3.1算法实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27
4.3.2控制程序设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29
五、中子多重性移位寄存器性能分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32
5.1时序分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33
5.2空间复杂度分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34
5.3功耗分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35
六、设计与验证方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37
6.1设计流程与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38
6.2仿真验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39
6.2.1功能仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40
6.2.2性能仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43
6.3实验验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43
6.3.1实验平台搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45
6.3.2实验结果与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48
七、实验结果与讨论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49
7.1实验结果展示．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49
7.2结果分析与比较．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51
7.3存在的问题与改进方向．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52
八、结论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
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