FPGA可重構(gòu)技術(shù)就是通過上位機控制在FPGA運行過程中加載不同的Bitstream文件,，F(xiàn)PGA芯片根據(jù)文件內(nèi)的不同邏輯將內(nèi)部的資源全部或部分進行重新配置以達到多種功能任務動態(tài)切換的目標,，從而提高了使用FPGA進行開發(fā)的靈活度。

　　FPGA芯片本身就具有可以反復擦寫的特性,，允許FPGA開發(fā)者編寫不同的代碼進行重復編程,，而FPGA可重構(gòu)技術(shù)正是在這個特性之上,，采用分時復用的模式讓不同任務功能的Bitstream文件使用FPGA芯片內(nèi)部的各種邏輯資源，使得同一個邏輯電路在不同時間段上加載不同的功能模塊。從時間軸上看,，系統(tǒng)的每一項任務功能在FPGA芯片上依次執(zhí)行,，系統(tǒng)的整體功能全部得以實現(xiàn)。從局部看,，F(xiàn)PGA只執(zhí)行了一項小任務,，而從整體看，F(xiàn)PGA完成了整個系統(tǒng)任務,。使用一塊FPGA芯片完成了需要多塊FPGA芯片的任務,，由此可見FPGA內(nèi)部資源的利用率得到很大提升。

　　FPGA上的可重構(gòu)技術(shù)根據(jù)FPGA芯片內(nèi)部的不同結(jié)構(gòu)可以分為兩種,，分別是動態(tài)可重構(gòu)和靜態(tài)可重構(gòu),。如果FPGA芯片是常規(guī)的SRAM結(jié)構(gòu)，那么它只能做到靜態(tài)可重構(gòu),，重構(gòu)過程必須首先發(fā)送中斷指令停止正在運行的程序,，之后再把全新的Bitstream文件加載到FPGA上。而如果FPGA芯片是特殊結(jié)構(gòu),，那么它就可以進行動態(tài)可重構(gòu),，重構(gòu)過程可以在FPGA運行時期進行，動態(tài)可重構(gòu)不但可以在系統(tǒng)運行時期隨時改變模塊參數(shù),，甚至可以在系統(tǒng)運行時期在FPGA內(nèi)部的可重構(gòu)區(qū)域動態(tài)重構(gòu)電路邏輯,。

　　FPGA的動態(tài)可重構(gòu)又可以分為動態(tài)全局可重構(gòu)和動態(tài)局部可重構(gòu)。動態(tài)全局可重構(gòu)是指上位機給FPGA芯片加載一個全新的配置文件,，而這個配置文件包含了新的任務需求所要涉及的整片F(xiàn)PGA內(nèi)所有資源,，從而實現(xiàn)FPGA重新配置，上一個任務實現(xiàn)的所有邏輯電路將全部消除,。在重構(gòu)操作執(zhí)行前,，首先在外掛存儲器中加載多個不同任務需求的配置文件，同時每個配置文件中都包含該任務所需要涉及的FPGA芯片全部邏輯資源,。正是因為每一個配置文件都包含了整塊FPGA芯片的所有資源,，所以動態(tài)全局可重構(gòu)只能從外掛存儲器中選擇將一個配置文件加載到FPGA芯片中。當這個配置文件對應的任務結(jié)束后,，再選擇另一個新的配置文件加載到FPGA芯片中,，通過不同配置文件的分時加載實現(xiàn)系統(tǒng)功能任務的切換。

　　這種動態(tài)全局可重構(gòu)的實現(xiàn)方式比較容易,，只需要在配置文件中寫入該功能任務所包含的FPGA全部資源,，但是這種實現(xiàn)方式因為包含全部資源而導致文件較大,，配置的時間也就相應變長,。尤其是在兩個功能任務對應的邏輯電路相差不大的配置文件先后進行重構(gòu)時，本可以只改變相差部分的邏輯電路，卻要對FPGA芯片內(nèi)部的全部資源重新進行改變,。

　　相比于動態(tài)全局可重構(gòu),，動態(tài)局部可重構(gòu)具有更大的靈活性。它只需要針對兩個功能需求之間不同的部分邏輯功能生成配置文件,，并加載到FPGA中指定的可重構(gòu)區(qū)域進行重新配置,，而在FPGA中指定的靜態(tài)區(qū)域中的邏輯電路并不需要發(fā)生改變。假設(shè)一個系統(tǒng)要先后切換兩個功能,，而這兩個功能需要使用4個配置文件,。其中功能1需要使用配置文件1、配置文件2和配置文件3,，功能2需要使用配置文件1和配置文件4,。由于配置文件1在功能1和功能2中都需要，因此首先向FPGA的靜態(tài)區(qū)域加載兩個功能都需要的配置文件1,，然后在可重構(gòu)區(qū)域加載配置文件2和配置文件3,。功能1運行結(jié)束后切換成功能2，由于配置文件1在功能2中仍然需要,，因此在動態(tài)局部可重構(gòu)中只需要將之前加載到FPGA可重構(gòu)區(qū)域的配置文件2和配置文件3對應的邏輯電路消除,，重新加載配置文件4生成對應的邏輯電路就可以完成功能2的運行。在兩個功能切換的過程中配置文件1所在的靜態(tài)區(qū)域并沒有發(fā)生改變,。

　　動態(tài)局部可重構(gòu)因為只重構(gòu)部分區(qū)域,，所以配置文件中的重構(gòu)內(nèi)容也相應變小，重構(gòu)時間也隨之縮短,。但是動態(tài)局部可重構(gòu)的難點在于靜態(tài)區(qū)域和可重構(gòu)區(qū)域的大小劃分是否可以滿足系統(tǒng)功能要求,、分別處在兩個區(qū)域的模塊之間如何進行通信以及如何在可重構(gòu)區(qū)域進行合理的布局布線。因此使用動態(tài)局部可重構(gòu)的實現(xiàn)過程相對復雜,。

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