基于Nios Ⅱ的雙核處理器系統(tǒng)研發(fā).pdf

1、可編程片上系統(tǒng)（SOPC）是基于可編程邏輯器件的可重構(gòu)片上系統(tǒng)，作為片上系統(tǒng)（SOC）和現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列（FPGA）相結(jié)合的一項(xiàng)綜合技術(shù)，它利用軟核處理器在FPGA開(kāi)發(fā)板上方便地實(shí)現(xiàn)針對(duì)具體應(yīng)用的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，能夠獲得系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可編程性和低風(fēng)險(xiǎn)性，應(yīng)用的靈活性及價(jià)格優(yōu)勢(shì)，被稱(chēng)為“半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的未來(lái)”。 本文基于系統(tǒng)可重配置的思想，及面向用戶(hù)，面向應(yīng)用的SOPC技術(shù)設(shè)計(jì)思想，研究了NiosⅡ軟核處理器的結(jié)構(gòu)、性能和總線規(guī)范；構(gòu)建了單

2、核NiosⅡ處理器系統(tǒng)，并在FPGA芯片上實(shí)現(xiàn)，通過(guò)運(yùn)算密集型的JPEG解碼任務(wù)驗(yàn)證了系統(tǒng)的具體應(yīng)用和正確性；提出基于NiosⅡ軟核處理器的嵌入式多核系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想，設(shè)計(jì)了雙核NiosⅡ處理器系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了雙核系統(tǒng)對(duì)JPEG解碼的并行處理；開(kāi)發(fā)了JPEG解碼中YUV到RGB轉(zhuǎn)換的自定義功能模塊，并成功將此模塊集成入NiosⅡ處理器系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了浮點(diǎn)運(yùn)算和乘法運(yùn)算硬件加速處理，提高了系統(tǒng)的整體性能。對(duì)系統(tǒng)功耗和性能進(jìn)行了優(yōu)化，利用邏輯映射重構(gòu)