2 基于FPGA的RMS的设计
2．1 基于FPGA的RMS的设计原则
    进行可重构测试系统的设计应遵循以下基本原则：
    (1)接口标准化
    在测控系统的接口设计上，尽量采用开放式、标准化体系的接口标准，例如采用通用的读写、控制总线结构、标准的伺服驱动接口等。
    (2)功能实现模块化
    RMS的软件和硬件设计均采用模块化的设计思想。依功能进行模块划分，合理分配给FPGA器件和DSP器件。对于FPGA器件的功能，采用硬件描述语言进行逻辑描述，经功能设计、时序仿真、电路测试、模块封装，制作成专门的测控IP，供设计平台调用。
    (3)系统集成化、开放化
    将自己开发的测控IP和从其他IP供应商处购买到的标准IP，利用专门的综合软件集成为测控系统。还可以通过裁剪和重整不同的IP来改变设计，达到既能实现功能定制、满足目前测控要求，又具有开放性、能适应未来功能扩展的目标。
    (4)根据系统规模灵活选用主控制器
    作为RMS的核心，可重构主控制器是体现RMS规模和功能不同的关键器件。可以根据测控对象的需要灵活选择其实现器件及功能模块，以实现功能和造价的合理平衡。可以选用低成本的FPGA方案，以有限状态机(FSM)模式完成功能设计，以JTAG被动串行方式下载实现静态重构，用于简单、低速的数据采集；也可以选用高性能的SOPC方案，实现可动态重构，以满足高速、复杂数据处理的需要。
    (5)嵌入式特征
    RMS具有功能可裁剪、结构重定义和软硬件协同设计特征，是典型的嵌入式系统。
2．2 基于FPGA的RMS的结构与设计
    RMS可以视为一个通用的测控设计平台，其硬件基本结构如图1所示。

    该测控系统由主控计算机和相对独立的基于FPGA器件的测控系统两大部分，通过通信接口连接而成。主控计算机主要实现人机对话功能，包括测试数据的处理、显示及仪器软面板的控制，可以利用虚拟仪器技术实现。基于FPGA器件的测控系统包括数据采集与输出控制单元、FPGA单元和DSP单元，3个单元均有可重构功能，并接受主控制器单元的控制。基本功能块是指作为计算机系统通用的不可或缺的电源、系统监控模块及存储器模块。
2．2．1 可重构数据采集与输出控制单元
    该单元作为RMS的前向、后向通道与被测控对象直接相连。其中的信号调理电路可以设计成通用形式，并根据测控对象的数量、量程、模拟／数字类型、滤波参数等进行重定义和调整。例如可以采用可重构PAD器件直接与模拟测试对象相连，并由主控计算机完成设计、仿真、测试，通过主控制器单元实现重构。
2．2．2 可重构FPGA单元和可重构DSP单元
    FPGA单元和DSP单元的功能可以预先根据实际测试对象的需要进行合理划分，并在主控计算机上以IP核的方式完成设计、仿真、测试和整合的全过程，最后的配置数据流文件预先存放于相应的配置存储器中(一般为SRAM或Flash存储器)。这种静态重构方式适用于对配置实时性要求不太高的一般场合，选用基于SRAM的FPGA器件和通用DSP即可。如果对配置切换的实时性要求较高，则可以选用特定的适于动态配置的FPGA器件，但成本要高昂得多。
2．2．3 可重构主控制器
    主控制器单元是实现可重构功能的关键部分，它既是测控系统与主控计算机数据传递的通道，又是数据采集与输出控制单元、FPGA单元和DSP单元的控制中枢。在系统重构模式下，它接收主控计算机的重构指令和数据，对FPGA和DSP的配置存储器进行在线编程；在正常测控模式下，主控制器从FPGA和DSP获得采集和处理的数据，并送主控计算机处理。
    主控制器的设计可以根据系统规模合理选择，可以采用通用MCU(如51系列单片机)、嵌入式SoC(如ARM)；也可利用FPGA器件实现，例如选用A1tera公司的Nios软处理器核基于SOPC方法进行设计。