【摘要】：隨著集成電路集成度的持續(xù)提高,將幾個功能模塊集成在一塊芯片上的片上系統(tǒng)(SoC, System On Chip)設(shè)計越來越常見。本文介紹了一個基于龍芯一號IP核的稅控SoC芯片的軟件系統(tǒng)設(shè)計,并結(jié)合該芯片調(diào)試和優(yōu)化過程給出了一些經(jīng)驗。 本文首先介紹了boot loader的設(shè)計,包括其設(shè)計原則、設(shè)計流程和主要特點。Bootloader設(shè)計工作直接影響SoC的驗證和調(diào)試,本文結(jié)合實踐經(jīng)驗總結(jié)了在Bootloader級的一些調(diào)試方法。 本文接著介紹了嵌入式操作系統(tǒng)的移植。我們?yōu)辇埿径惪豐oC芯片移植了Linux、eCosII、uCOS/II三種各具特色的操作系統(tǒng)。本文給出了這些操作系統(tǒng)的特點以及主要的移植工作。運行操作系統(tǒng)能對SoC進行更全面的測試,但是在操作系統(tǒng)級出現(xiàn)問題定位難度比boot loader中更大。本文進一步給出了在操作系統(tǒng)中的一些調(diào)試方法和經(jīng)驗。 為了優(yōu)化SoC性能,本文對龍芯稅控SoC設(shè)計的總線性能進行了詳細分析,并成功地解釋了軟件測試中觀察到的以太網(wǎng)MAC IP核總線饑餓現(xiàn)象。對于這個問題,本文通過對MAC緩存(FIFO)結(jié)構(gòu)的分析提出了針對輪回優(yōu)先算法的解決方案,并給出了理論上可行的緩存參數(shù)。
【圖文】：

從串口輸入進來的測試程序可以使目標文件，也可以是可執(zhí)行文件（譬如Elf格執(zhí)行文件），也可以是不經(jīng)過處理直接運行的二進制文件。為了盡量減小測試程序，此SoC Bootloader設(shè)計中采用的是后兩種文件，，但以類似于linux內(nèi)核加載模塊加載測試程序，這是因為測試程序中所調(diào)用的函數(shù)或者所引用全局變量的位置都編譯器里面靜態(tài)確定，這樣從串口輸入的測試程序的大小特別小，一般在4KB~20。如圖3-5，函數(shù)module_test()的調(diào)用了公用庫函數(shù)lib_fnc()，引用了全局變bal_var，生成的可執(zhí)行程序中大部分是重復(fù)的，并且已經(jīng)固化在EEPROM中，這化的公用程序地址也固定不變，所以只需要把這個與函數(shù)相關(guān)的二進制文件通過入到起編譯的內(nèi)存地址就可以了。.3 基于 GODSON1 IP CORE EJTAG 的調(diào)試由于龍芯一號IP核集成了EJTAG[7]調(diào)試功能，所以在bootloader中添加單步調(diào)能有些功能重復(fù)，不過一個健全的全功能bootloader有必要實現(xiàn)單步調(diào)試功能，用EJTAG時需要與主機通信。在沒有單步調(diào)試之前，大部分軟件調(diào)試工作都

29圖4-6龍芯稅控SOC體系結(jié)構(gòu)4.2.1 AMBA AHB 總線上的三個 Master 設(shè)備1、龍芯一號IP核龍芯一號IP核支持8K的數(shù)據(jù)Cache和8K的指令Cache，Cache塊大小為32個字節(jié)，支持AMBA WRAP8和INCR類型的傳輸。2、LCD Driver控制器IP核LCD作為AHB Master時需要經(jīng)常訪問主存SDRAM，訪問主存的次數(shù)和長度與LC的刷新頻率和分辨率及色深有關(guān)。LCD Driver工作時所需要的帶寬與分辨率，色深和刷新率有關(guān)系，設(shè)使用的分辨率為x*y，刷新率為f，采用的色深為d，設(shè)所需要帶寬為Bwr，則它的計算公式為：
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院（計算技術(shù)研究所）
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：TP331

【引證文獻】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 強亞東;基于ARM7核的SoC芯片軟硬件協(xié)同驗證[D];西北大學(xué);2008年

2 李雷;基于PMON的龍芯2E處理器BIOS優(yōu)化設(shè)計[D];首都師范大學(xué);2008年

本文編號：2691567