隨著我國航天工程領域任務的日趨復雜化、多樣化,業(yè)界對航天器的控制中樞——處理器系統(tǒng)的性能要求日益增加,相關研究日益加深。針對進一步降低航天器中的處理器系統(tǒng)的成本,提升系統(tǒng)穩(wěn)定性,加快運行速度等基本要求,本課題以龍芯LS132處理器軟核為核心單元,設計了包含軟硬件在內的片上系統(tǒng)So C。本課題的主體內容展開如下:首先,基于完備的資料調研與總結,對So C、FPGA、CPU、片上總線與MIPS32指令集等相關特征進行了論述。在此基礎上,開展了LS132處理器核源碼仿真實驗,從而驗證了該處理器核的正確性與功能完整性。其次,歸納了本課題中So C系統(tǒng)的硬件架構的設計以及軟件部分的設計流程。在硬件平臺設計方面,除對總線模塊的設計進行說明并仿真驗證之外,實現了系統(tǒng)的程序存儲器——Nor Flash控制器的設計與優(yōu)化。從算法創(chuàng)新的角度,提出了使用解鎖省略與寫入緩沖器編程算法協(xié)同優(yōu)化的方式提升控制器讀寫速率,并且通過仿真結果證明本優(yōu)化設計算法比標準編程算法速度提升約3.5倍,比硬件解鎖單字編程算法速度提升約2倍。在So C系統(tǒng)的軟件設計部分,包含搭建GCC交叉編譯環(huán)境,編譯啟動代碼PMON以及設計相關...

【文章頁數】：92 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1典型系統(tǒng)級芯片SoC架構圖

基于龍芯LS132軟核處理器的SoC設計與實現2系統(tǒng)級芯片，顧名思義是將處理器內核、程序存儲器和數據存儲器以及各種功能的外圍設備接口等關鍵部件集成在同一塊芯片上，并且各個模塊之間通過片上總線進行互聯通信，最終得到一個具有其專用目標的集成電路，其中除硬件電路部分設計外，還包含完整系....

圖1.2FPGA芯片的基本結構

基于龍芯LS132軟核處理器的SoC設計與實現8進一步發(fā)展而來的硬件器件。FPGA與ASIC相比，其獨特優(yōu)勢明顯，即操作靈活、功能可通過編程更改、且集成度高，因此被業(yè)界普遍認為它是集成電路行業(yè)發(fā)展至今的必然產物[29]。FPGA是一種基于查找表LUT的具有特殊結構的新型芯片，該種....

圖2.1IP核設計流程圖

基于龍芯LS132軟核處理器的SoC設計與實現

圖2.2軟硬件協(xié)同設計流程圖

第2章課題設計技術和流程15硬件部分完成，哪些模塊由軟件部分完成；仿真驗證即為通過仿真實驗來檢驗前面系統(tǒng)設計的正確性，若發(fā)現問題可盡早解決；綜合實現是指系統(tǒng)通過仿真驗證后，將所設計的硬件和軟件部分綜合起來對整體系統(tǒng)功能進行協(xié)調與檢驗，關鍵在于使軟硬件正確融合，從而實現系統(tǒng)功能。圖....

本文編號：3964378