隨著我國(guó)航天工程領(lǐng)域任務(wù)的日趨復(fù)雜化、多樣化,業(yè)界對(duì)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(guān)研究日益加深。針對(duì)進(jìn)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(yùn)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(shè)計(jì)了包含軟硬件在內(nèi)的片上系統(tǒng)So C。本課題的主體內(nèi)容展開如下:首先,基于完備的資料調(diào)研與總結(jié),對(duì)So C、FPGA、CPU、片上總線與MIPS32指令集等相關(guān)特征進(jìn)行了論述。在此基礎(chǔ)上,開展了LS132處理器核源碼仿真實(shí)驗(yàn),從而驗(yàn)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(gòu)的設(shè)計(jì)以及軟件部分的設(shè)計(jì)流程。在硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)方面,除對(duì)總線模塊的設(shè)計(jì)進(jìn)行說明并仿真驗(yàn)證之外,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的程序存儲(chǔ)器——Nor Flash控制器的設(shè)計(jì)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(jié)果證明本優(yōu)化設(shè)計(jì)算法比標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計(jì)部分,包含搭建GCC交叉編譯環(huán)境,編譯啟動(dòng)代碼PMON以及設(shè)計(jì)相關(guān)...

【文章頁(yè)數(shù)】：92 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1典型系統(tǒng)級(jí)芯片SoC架構(gòu)圖

基于龍芯LS132軟核處理器的SoC設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)2系統(tǒng)級(jí)芯片，顧名思義是將處理器內(nèi)核、程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器以及各種功能的外圍設(shè)備接口等關(guān)鍵部件集成在同一塊芯片上，并且各個(gè)模塊之間通過片上總線進(jìn)行互聯(lián)通信，最終得到一個(gè)具有其專用目標(biāo)的集成電路，其中除硬件電路部分設(shè)計(jì)外，還包含完整系....

圖1.2FPGA芯片的基本結(jié)構(gòu)

基于龍芯LS132軟核處理器的SoC設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)8進(jìn)一步發(fā)展而來的硬件器件。FPGA與ASIC相比，其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)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(rèn)為它是集成電路行業(yè)發(fā)展至今的必然產(chǎn)物[29]。FPGA是一種基于查找表LUT的具有特殊結(jié)構(gòu)的新型芯片，該種....

圖2.1IP核設(shè)計(jì)流程圖

基于龍芯LS132軟核處理器的SoC設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

圖2.2軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)流程圖

第2章課題設(shè)計(jì)技術(shù)和流程15硬件部分完成，哪些模塊由軟件部分完成；仿真驗(yàn)證即為通過仿真實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)前面系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確性，若發(fā)現(xiàn)問題可盡早解決；綜合實(shí)現(xiàn)是指系統(tǒng)通過仿真驗(yàn)證后，將所設(shè)計(jì)的硬件和軟件部分綜合起來對(duì)整體系統(tǒng)功能進(jìn)行協(xié)調(diào)與檢驗(yàn)，關(guān)鍵在于使軟硬件正確融合，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。圖....

本文編號(hào)：3964378