支持異構(gòu)并行多處理器的SRAM控制接口模塊的設(shè)計(jì)研究
發(fā)布時(shí)間:2020-05-29 09:21
【摘要】:隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信系統(tǒng)的發(fā)展,對(duì)接口電路和外圍器件在執(zhí)行速度上提出了更高的要求。本設(shè)計(jì)中的網(wǎng)絡(luò)處理器外接SRAM,主要用于存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)處理器分組描述符,隊(duì)列描述符以及索引表,SRAM控制接口完成控制網(wǎng)絡(luò)處理器內(nèi)部的異構(gòu)并行多處理器對(duì)片外SRAM資源的存取訪問(wèn),將不同處理器的專用指令轉(zhuǎn)化成SRAM可以識(shí)別的操作命令,并完成相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)操作。 針對(duì)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,本設(shè)計(jì)中的SRAM控制接口具有以下三個(gè)特點(diǎn):第一, SRAM控制接口支持網(wǎng)絡(luò)處理中不同指令集異構(gòu)并行多處理器共享片外SRAM;第二,除了支持讀和寫操作以外,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理需要,SRAM控制接口還能夠完成讀鎖操作、寫解鎖操作、解鎖操作、POP操作、PUSH操作以及位寫操作等6種操作,在功能上能夠更有效地支持網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理,提高總線利用率;第三,SRAM控制接口能夠根據(jù)片外SRAM存儲(chǔ)容量的變化進(jìn)行容量配置,即:當(dāng)多處理器對(duì)不同存儲(chǔ)容量的片外SRAM進(jìn)行訪問(wèn)時(shí),不需要改變SRAM控制接口模塊的硬件結(jié)構(gòu),只需要配置SRAM控制器單元的控制狀態(tài)寄存器的相應(yīng)參數(shù),就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)片外SRAM的正確操作。 基于上述網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用SRAM訪問(wèn)需求的特點(diǎn),本設(shè)計(jì)完成了對(duì)SRAM控制接口模塊的RTL級(jí)語(yǔ)言描述,功能仿真和性能仿真結(jié)果表明SRAM控制接口可以完成多核處理器對(duì)片外SRAM的訪問(wèn),在SMIC 0.13μm工藝下達(dá)到200MHz的執(zhí)行性能,能夠支持2.5Gbps網(wǎng)絡(luò)線速傳輸要求,完成了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo),滿足了課題的需求。
【圖文】:
2.2 SRAM 控制接口模塊存儲(chǔ)器控制器是按照一定的時(shí)序規(guī)則對(duì)存儲(chǔ)器的訪問(wèn)進(jìn)行必要控制的設(shè)備,包括地址信號(hào)、數(shù)據(jù)信號(hào)以及各種命令信號(hào)的控制,使主設(shè)備(訪問(wèn)存儲(chǔ)器的設(shè)備)能夠根據(jù)自己的要求使用存儲(chǔ)器上的存儲(chǔ)資源。存儲(chǔ)器控制器的作用主要就是進(jìn)行接口的轉(zhuǎn)換,將主設(shè)備發(fā)出的讀寫等指令轉(zhuǎn)換成存儲(chǔ)器能夠識(shí)別的信號(hào),還要完成主設(shè)備與存儲(chǔ)器之間地址譯碼、數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換(比如數(shù)據(jù)位寬)。最常用的存儲(chǔ)器控制器是集成在微型主板上北橋芯片內(nèi)部的 MCH(Memory ControllerHub)存儲(chǔ)器控制中心,微處理器通過(guò)前端總線和北橋芯片來(lái)讀寫物理存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)[21]。2.2.1 SRAM 控制器單元根據(jù)網(wǎng)絡(luò)處理應(yīng)用需求,,在 XDNP 中,SRAM 控制器單元是由以下幾個(gè)模塊組成的,如圖 2.5 所示:
需要注意 POP-PUSH 寄存d 表示 SRAM 控制接口可以操作,當(dāng) cmd=3’b010 的時(shí)候one 表示 SRAM 控制接口是否 pop1_done=1’b1,說(shuō)明指令成示 POP-PUSH 寄存器是否將應(yīng)的處理器,并且 SRAM 控制令及地址,當(dāng) pop2_done=1’b1pop3_done 表示 SRAM 控制接OP-PUSH 寄存器相應(yīng)的列表中則,說(shuō)明寫入數(shù)據(jù)失;pop_f確跳轉(zhuǎn)。具體狀態(tài)轉(zhuǎn)移過(guò)程如
【學(xué)位授予單位】:西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2011
【分類號(hào)】:TP333
本文編號(hào):2686729
【圖文】:
2.2 SRAM 控制接口模塊存儲(chǔ)器控制器是按照一定的時(shí)序規(guī)則對(duì)存儲(chǔ)器的訪問(wèn)進(jìn)行必要控制的設(shè)備,包括地址信號(hào)、數(shù)據(jù)信號(hào)以及各種命令信號(hào)的控制,使主設(shè)備(訪問(wèn)存儲(chǔ)器的設(shè)備)能夠根據(jù)自己的要求使用存儲(chǔ)器上的存儲(chǔ)資源。存儲(chǔ)器控制器的作用主要就是進(jìn)行接口的轉(zhuǎn)換,將主設(shè)備發(fā)出的讀寫等指令轉(zhuǎn)換成存儲(chǔ)器能夠識(shí)別的信號(hào),還要完成主設(shè)備與存儲(chǔ)器之間地址譯碼、數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換(比如數(shù)據(jù)位寬)。最常用的存儲(chǔ)器控制器是集成在微型主板上北橋芯片內(nèi)部的 MCH(Memory ControllerHub)存儲(chǔ)器控制中心,微處理器通過(guò)前端總線和北橋芯片來(lái)讀寫物理存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)[21]。2.2.1 SRAM 控制器單元根據(jù)網(wǎng)絡(luò)處理應(yīng)用需求,,在 XDNP 中,SRAM 控制器單元是由以下幾個(gè)模塊組成的,如圖 2.5 所示:
需要注意 POP-PUSH 寄存d 表示 SRAM 控制接口可以操作,當(dāng) cmd=3’b010 的時(shí)候one 表示 SRAM 控制接口是否 pop1_done=1’b1,說(shuō)明指令成示 POP-PUSH 寄存器是否將應(yīng)的處理器,并且 SRAM 控制令及地址,當(dāng) pop2_done=1’b1pop3_done 表示 SRAM 控制接OP-PUSH 寄存器相應(yīng)的列表中則,說(shuō)明寫入數(shù)據(jù)失;pop_f確跳轉(zhuǎn)。具體狀態(tài)轉(zhuǎn)移過(guò)程如
【學(xué)位授予單位】:西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2011
【分類號(hào)】:TP333
【引證文獻(xiàn)】
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1 李云灝;多核網(wǎng)絡(luò)處理器總線協(xié)議設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2012年
本文編號(hào):2686729
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