基于FPGA的嵌入式动态网页Java Web服务器的研究与实现

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随着云计算时代的到来,互联网的使用越来越广泛,而移动设备的发展使得嵌入式web服务器应运而生。但是在嵌入式web服务器的发展过程中数据存储的限制以及运算能力的不足成为人们应用的瓶颈。本文在解决这些问题的基础上,提出了一种嵌入式动态网页web服务器,在一定程度上解决了数据存储以及运算能力的问题。嵌入式web服务器已经有了一些研究,但是大部分都是采用软件处理的方式,对服务器本身的硬件实现并没有做太多的工作。本文实现了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的嵌入式web服务器,该服务器能够在硬件上处理简单的动态网页。本设计使用轻量级IP(LwIP)作为TCP/IP协议栈,以Java优化处理器(JOP)作为协处理器来直接处理动态网页提交的请求。在软核Microblaze上实现JOP处理器与LwIP的紧密结合,以加速动态网页的处理。在对本系统的测试中,我们选用数据和计算密集的矩阵乘法和离散余弦变换(DCT)及其反变换(IDCT)作为我们的测试模型,这些测试分别由JOP或者Microblaze处理。与Microblaze相比,JOP处理矩阵乘法得到了约十倍的加速比,而DCT选用不同的8×8图像数据,并结合matlab对结果进行分析,也可以看出本系统有明显的优势。本文所作的工作比较基础,还有许多值得改进的地方,但是设计思想具有一定的借鉴性,对嵌入式动态网页web服务器的设计有一定的参考价值。
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