Programmierung von FPGA-Prozessorsystemen mittels aktiver Komponenten

FPGAs erfreuen sich einer stetig steigenden Beliebtheit. Sie sind in der Lage, viele wissenschaftlichen und industriellen Anwendungen deutlich zu beschleunigen. FPGAs treten zumeist nicht einzeln auf, sondern werden zusammen mit RAM-Bausteinen und CPUs bzw. DSPs verwendet. Diese Systeme nennt man auch FPGA-Prozessoren. Die Programmierung solcher Systeme ist recht aufwendig. Die Ursache hierfür liegt darin, daß für die verschiedenen Bestandteile des FPGA-Prozessors nicht nur verschiedene Programmiersprachen, sondern verschiedene Programmieransätze verwendet werden. Im Rahmen dieser Arbeit werden aktive Komponenten vorgestellt, mit deren Hilfe dieses Problem umgangen werden kann. Aktive Komponenten stellen Funktionen bereit, auf die über Ports zugegriffen werden kann. Ein Port transportiert hierbei Daten bzw. Steuerinformationen. Anwendungen lassen sich dadurch erstellen, daß die benötigten Komponenten ausgewählt und in geeigneter Weise verbunden werden. Die Komponenten handeln untereinander die Kommunikationsmechanismen für ihre Ports aus und erzeugen eine optimierte Implementierung für die von ihnen bereitgestellten Funktion. In diese Entscheidungen wird sowohl der Kontext, in dem die jeweilige Komponente benutzt wird, als auch die Eigenschaften des FPGA-Prozessors einbezogen. Da die aktiven Komponenten auf beliebigen Ausführungseinheiten implementiert werden können, ist es möglich, Anwendungen zu erstellen, die den FPGA-Prozessor in vollem Umfang nutzen