【摘 要】
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FPGA是现场可编程门阵列,可以模拟硬件的各种并行运算机制。针对需要大量运算的计算场景,基于FPGA设计的系统通常具有编程灵活性以及较高的处理速度。由于独特的硬件可编程特性,FPGA在各个领域的计算问题上都需要特殊设计的计算系统来达到硬件资源的最大利用。本文主要针对均分问题和.0-1背包问题等NP完全问题,结合了GTM模型提出了相应的算法,在多项时间内得到问题的可能结果。本文设计了 一个高效的并行
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FPGA是现场可编程门阵列,可以模拟硬件的各种并行运算机制。针对需要大量运算的计算场景,基于FPGA设计的系统通常具有编程灵活性以及较高的处理速度。由于独特的硬件可编程特性,FPGA在各个领域的计算问题上都需要特殊设计的计算系统来达到硬件资源的最大利用。本文主要针对均分问题和.0-1背包问题等NP完全问题,结合了GTM模型提出了相应的算法,在多项时间内得到问题的可能结果。本文设计了 一个高效的并行运算部件,EP（Efficient parallel）运算器,并基于此部件完成了整个并行处理系统的设计与实现。传统处理系统在解决上述问题时,采用串行的处理方式,需要耗费大量的运算时间,而本系统能够依靠EP运算器对上述问题进行并行加速,获得超过传统处理系统的运算能力。本文的主要工作内容有:（1）基于GTM模型设计并实现了一个并行处理系统。本系统包括控制器、存储器、系统I/O以及EP运算器。本系统主要依靠EP运算器中运算阵列以及地址变换器进行并行运算,对问题求解进行加速。（2）为解决均分问题和0-1背包问题,基于并行处理系统提出了对应的算法。（3）针对特定10变量均分问题进行求解,并实现FPGA板级调试,在LCD显示屏上进行可视化输出。（4）针对特定10变量0-1背包问题进行求解,并实现FPGA板级调试,在LCD显示屏上进行可视化输出。
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