一种FPGA bitfile的压缩方法
【专利摘要】本发明公开一种FPGA bitfile的压缩方法,属于文件管理技术领域；本发明将FPGA的bitfile转化为稀疏矩阵，将稀疏矩阵存储为一定数量的a[m][n]数组，设置每个数组单元存储一个8bit数据，计算数组中数据的非零个数，如果非零个数小于（m+1）*（n+1）/L，则将数组中的零去掉，使用三元组(m,n,x)保存非零数据；如果非零个数不小于（m+1）*（n+1）/L，则使用a[m][n]数组形式保存数据，以便快速压缩bitfile，其中L为3以上的正整数。
【专利说明】
-种FPGA bitfi Ie的压缩方法
技术领域
[0001] 本发明公开一种FPGA bitfile的压缩方法，属于文件管理技术领域。
【背景技术】
[0002] FPGA(Field Programmable Gate Array)，即现场可编程口阵列，它是在PAL、GAL、 CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路ASIC领域中的一种 半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件口电路数有限 的缺点，加电时，FPGA忍片将EPROM中数据读入片内编程RAM中，配置完成后，FPGA进入工作 状态。掉电后，FPGA恢复成白片，内部逻辑关系消失，因此，FPGA能够反复使用。FPGA的编程 无须专用的FPGA编程器，只须用通用的EPR0M、PR0M编程器即可。当需要修改FPGA功能时，只 需换一片EPROM即可。运样，同一片FPGA，不同的编程数据，可W产生不同的电路功能。因此， FPGA的使用非常灵活。FPGA是由存放在片内RAM中的程序来设置其工作状态的，因此，工作 时需要对片内的RAM进行编程。用户可W根据不同的配置模式，采用不同的编程方式，而 bitfile是配置FPGA的最终文件，由FPGA设计工具解析用户设计、约束等文件，综合而成的。 FPGA使用过程中，bitfile文件需要压缩，W降低bitfile所需占用配置Flash的空间，提高 MCU配置FPGA的速度。本发明提供一种FPGA bitfile的压缩方法，利用数组压缩存储的方 式，降低Mtfi Ie所需占用配置Flash的空间，并实现FPGA的bitfi Ie文件进行快速压缩，提 高MCU配置FPGA的速度。
[0003] 所谓数组，就是相同数据类型的元素按一定顺序排列的集合，就是把有限个类型 相同的变量用一个名字命名，然后用编号区分他们的变量的集合，运个名字称为数组名，编 号称为下标。组成数组的各个变量称为数组的分量，也称为数组的元素，有时也称为下标变 量。数组是在程序设计中，为了处理方便，把具有相同类型的若干变量按有序的形式组织起 来的一种形式。运些按序排列的同类数据元素的集合称为数组。
【发明内容】
[0004] 本发明针对FPGA使用过程中，bitfile文件需要快速压缩，W降低bitfile所需占 用配置Flash的空间，提高MCU配置FPGA的速度的问题，提供一种FPGA bitfiIe的压缩方法， 具有通用性强、实施简便等特点。
[0005] 本发明提出的具体方案是：
[0006] -种FPGA bitfile的压缩方法，将FPGA的bitfile转化为稀疏矩阵，将稀疏矩阵存 储为一定数量的a[m][n]数组，设置每个数组单元存储一个Sbit数据，计算数组中数据的非 零个数，如果非零个数小于(m+l)*(n+l)/L，则将数组中的零去掉，使用立元组(m，n，x)保存 非零数据;如果非零个数不小于(m+l)*(n+l)/L，则使用a[m][n]数组形式保存数据，W便快 速压缩bitfile,其中L为3W上的正整数。
[0007] 所述bitfile转化后的最后一个a[m][n]数组如果存在补位，补位数据使用=元组 存储时使用(FF，FF，F巧表示，若使用数组形式存储，则无需补位。
[0008] 所述每个数组中的数据分别与OxFF作位与运算，若结果为0，则表示数据为0，否则 表示数据为非0。
[0009] 若所述每个数组中的数据全为0，则用=元组(0，0，0)表示。
[0010] 本发明的有益之处是：
[001U 本发明将FPGA的Mtfile转化为稀疏矩阵，将稀疏矩阵存储为一定数量的a[m] [n] 数组，设置每个数组单元存储一个8bit数据，计算数组中数据的非零个数，如果非零个数小 于(m+l)*(n+l)/L，则将数组中的零去掉，使用S元组(m，n，x)保存非零数据;如果非零个数 不小于(m+l)*(n+l)/L，则使用a[m][n]数组形式保存数据，W便快速压缩bitfile，其中L为 3W上的正整数；
[001^ 利用本发明方法，对FPGA的bitfile文件进行快速压缩，降低Mtfile所需占用配 置Flash的空间，并提高MCU配置FPGA的速度。有利于提高FPGA的整体工作效率。
【附图说明】
[0013] 图1本发明方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0014] -种FPGA bitfile的压缩方法，将FPGA的bitfile转化为稀疏矩阵，将稀疏矩阵存 储为一定数量的a[m][n]数组，设置每个数组单元存储一个Sbit数据，计算数组中数据的非 零个数，如果非零个数小于(m+l)*(n+l)/L，则将数组中的零去掉，使用立元组(m，n，x)保存 非零数据;如果非零个数不小于(m+l)*(n+l)/L，则使用a[m][n]数组形式保存数据，W便快 速压缩bitfile,其中L为3W上的正整数。
[0015] 根据上述方法及
【发明内容】
，结合附图对本发明做进一步说明。
[0016] -种FPGA bitfile的压缩方法，将FPGA的bitfile转化为稀疏矩阵，将稀疏矩阵存 储为一定数量的a[m][n]数组，设置每个数组单元存储一个Sbit数据，将其设为X，计算数组 中数据的非零个数，设其设为y，如果非零个数y小于(m+l)*(n+l)/L，则将数组中的零去掉， 使用S元组(m，n，x)保存非零数据；如果非零个数y不小于(m+l)*(n+l)/L，则使用a[m][n] 数组形式保存数据，W便快速压缩bitfile,其中L为3W上的正整数；
[0017] 其中如果bitfile转化后的最后一个a[m][n]数组存在补位，补位数据使用=元组 存储时使用(FF，FF，F巧表示，若使用数组形式存储，则无需补位；
[0018] 将每个数组中的数据X分别与OxFF作位与运算，若结果为0，则表示数据X为0，否则 表示数据X为非0;
[0019] 若每个数组中的数据X全为0，则用=元组(0，0，0)表示。
[0020] 具体例举一个简单实例：
[0021] 比如将FPGA的bitfile转化为稀疏矩阵，将FPGA的bitfile划分为多个a[3] [3]的 数组，每个数组单元存储一个Sbit数据X，数组中非0数据为(^、33、11，非零数据小于数组中 数据数量/3,因此，采用=元组压缩存储。其中bitfile转化后使用数组形式存储，则无需补 位，将每个数组中的数据X作位与运算，若结果为0，则表示数据X为0，否则表示数据X为非0， 如下：
[0022]
[0023] 由于非 0 数据个数为 3,3<(3+1)*(3+1)/3，
[0024] 所WA[4][4]中数据采用S元组存储如下：
[0025] (0，1，0F)，（2,0,33)，（3，1，11)。
[0026] 利用本发明方法，对FPGA的bitfile文件进行快速压缩，降低bitfile所需占用配 置Flash的空间，并提高MCU配置FPGA的速度。有利于提高FPGA的整体工作效率。
【主权项】
1. 一种FPGA bitfile的压缩方法，其特征是将FPGA的bitfile转化为稀疏矩阵，将稀疏 矩阵存储为一定数量的a[m][n]数组，设置每个数组单元存储一个8bit数据，计算数组中数 据的非零个数，如果非零个数小于(m+l)*(n+l)/L，则将数组中的零去掉，使用三元组(m，n， X)保存非零数据;如果非零个数不小于(m+l)*(n+l)/L，则使用a[m][n]数组形式保存数据， 以便快速压缩bitfile，其中L为3以上的正整数。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征是所述bitfile转化后的最后一个a[m][n]数组 如果存在补位，补位数据使用三元组存储时使用(FF，FF，FF)表示，若使用数组形式存储，则 无需补位。3. 根据权利要求2所述的方法，其特征是所述每个数组中的数据分别与OxFF作位与运 算，若结果为〇，则表示数据为〇，否则表示数据为非〇。4. 根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征是若所述每个数组中的数据全为0，则 用三元组(〇,〇,〇)表示。
【文档编号】G06F17/30GK106021465SQ201610327502
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月17日
【发明人】姜凯, 于治楼, 梁智豪
【申请人】浪潮集团有限公司