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文檔簡介
1、隨著納米科技的發(fā)展,在單個(gè)芯片上集成多個(gè)嵌入式處理器(MPSoC)成為了可能。MPSoC被證明是一種極有前景的解決方案,能滿足現(xiàn)實(shí)世界復(fù)雜應(yīng)用不斷提升的性能。而相對(duì)于傳統(tǒng)的共享總線,片上網(wǎng)絡(luò)(NoC)被提出用來滿足MPSoC上多個(gè)處理器之間的通信交流,具有有效性可擴(kuò)展性等優(yōu)點(diǎn)。在FPGA上設(shè)計(jì)MPSoC是一個(gè)新的重要發(fā)展趨勢(shì)。這個(gè)趨勢(shì)促進(jìn)了基于FPGA的原型設(shè)計(jì)的快速發(fā)展,并允許設(shè)計(jì)者研究新的結(jié)構(gòu)而不用擔(dān)心它們的ASIC產(chǎn)品。在基于No
2、C的MPSoC中,特別是對(duì)于中等和大規(guī)模系統(tǒng),設(shè)計(jì)者一般傾向于擴(kuò)展性好,擁有合理的競爭和內(nèi)存訪問延遲的分布式存儲(chǔ)器,而集中式存儲(chǔ)器已經(jīng)成為了性能,功耗,成本等方面的瓶頸。
本文對(duì)基于NOC的片上多核系統(tǒng)進(jìn)行了研究,在Zedboard FPGA上設(shè)計(jì)了DME系統(tǒng),有效解決了多個(gè)處理器之間通信和同步的問題。整個(gè)系統(tǒng)使用了4個(gè)Xilinx公司的MicroBlaze處理器和1個(gè)ARM公司的Cortex-A9雙核處理器。DME系統(tǒng)包括時(shí)
3、間標(biāo)記單元,同步單元,數(shù)據(jù)傳送單元,基于FIFO的通信單元,內(nèi)存管理單元,Switch,MicroBlaze接口和網(wǎng)絡(luò)接口。每個(gè)處理器都可以將其本地的存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)發(fā)送至其他處理器或者訪問其他節(jié)點(diǎn)的資源。時(shí)間標(biāo)記單元將每一個(gè)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)標(biāo)記時(shí)間,確保其他節(jié)點(diǎn)收到的數(shù)據(jù)沒有超時(shí)。此外,為了配合DME系統(tǒng)的硬件機(jī)制,本文為每一個(gè)功能模塊設(shè)計(jì)了配套的API原語。使得用戶能夠在簡單的了解API原語之后,就可以對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行操作。整個(gè)系統(tǒng)在NC-Ver
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