【摘要】： 近年來隨著計算機技術(shù)的發(fā)展以及后PC時代的來臨,嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于家用電器、工業(yè)控制、國防科技等各個領(lǐng)域,并且已經(jīng)成為近年來增長最快的行業(yè)。GT2000是方舟科技的一款基于方舟二號為核心的嵌入式CPU產(chǎn)品,它在主頻400MHZ下運行時最大功耗只有360毫瓦,具有高性能、低功耗的特點。GT2000所使用的指令集為Arca RISC指令集,是結(jié)合傳統(tǒng)的RISC體系結(jié)構(gòu)而定義的一套具備完全自主知識產(chǎn)權(quán)的全新指令集體系結(jié)構(gòu)。 此次設(shè)計開發(fā)、實驗平臺的目的是為了研究國產(chǎn)處理器方舟GT2000在數(shù)據(jù)采集應(yīng)用方面的接口電路以及熟悉其軟件開發(fā)環(huán)境。本文采用Orcad Capture工具軟件設(shè)計了以GT2000為核心,外擴Flash、SRAM、RS232串行口、A/D、D/A、小矩陣鍵盤以及數(shù)碼管的小系統(tǒng),采用PowerPCB工具軟件設(shè)計制作了印刷電路板,并且通過GNU交叉編譯環(huán)境調(diào)試了A/D、D/A、小矩陣鍵盤以及數(shù)碼管等外部設(shè)備,為其應(yīng)用于國防科技、工業(yè)控制等要求體積小、功耗低的領(lǐng)域作了良好鋪墊。 Linux是90年代以來逐漸成熟的一個開放源代碼的操作系統(tǒng),在嵌入式領(lǐng)域得到了廣泛的關(guān)注。本課題中使用Linux作為硬件平臺的操作系統(tǒng),論文中研究了如何裁減一個Linux系統(tǒng)并嵌入到開發(fā)好的方舟實驗板中。
【學位授予單位】：內(nèi)蒙古工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2006
【分類號】：TP368.1
【圖文】：

第二章 方舟 CPU 介紹2．1 GT2000 介紹GT2000 是方舟科技的一款嵌入式 CPU 產(chǎn)品。它集成了高性能 CPU 內(nèi)核和 PC南北橋中的大部分功能，是信息終端和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的理想選擇方案。GT2000 的 CPU 內(nèi)核工作頻率達到 330MHz--400MHz, 具有完整的 MMU 功能，硬件調(diào)試，采用哈佛總線結(jié)構(gòu)，集成了 8K/16K 指令高速緩存和 8K/16K 數(shù)據(jù)高速緩此外，GT2000 集成了 32 位 PCI 總線控制器（支持多種內(nèi)存類型的外部存儲器接USB 1.1 控制器，10/100Mbps 自適應(yīng)以太網(wǎng)控制器，符合 AC97 標準的音頻控制串口通信控制器，紅外控制器，智能卡控制器，以及直接訪存控制器、時鐘發(fā)生功耗管理器、中斷控制器、時鐘定時器、看門狗時鐘、通用 I/O 端口等大量外圍模GT2000 在 400MHz 主頻下運行時最大功耗只有 360 毫瓦，是業(yè)界具有競爭力性能、低功耗微處理器產(chǎn)品。GT2000 的結(jié)構(gòu)框圖及技術(shù)參數(shù)指標見圖 2.1 和表

圖 2.4 MMU 地址映射為直接映射方式由圖 2.4 可以看出，在使用高速緩存方式（Cache）時，直接映射方式的映射系是將虛擬地址 H’80000000～H’A0000000 的區(qū)域映射到實際物理地址H’00000000～H’20000000 的區(qū)域；在不使用高速緩存時，則為 H’A0000000～H’C0000000 對應(yīng)實際物理地址 H’00000000～H’20000000 的區(qū)域。物理地址中0.5G 的空間是保留的。例如：⑴ flash 的地址在硬件設(shè)計時安排在 0x00000000 開始的地址空間內(nèi)，但在編程時能使用對應(yīng)的虛擬地址 0x80000000～0x80FFFFFF。⑵ SRAM 的片選信號選擇 CS2#，其物理地址空間為 0x04000000～0x04200000，編讀寫 SRAM 時，必須用對應(yīng)的虛擬地址空間 0x84000000～0x84200000。另外，在系統(tǒng)模式下，編程時所有的地址都可以被訪問。在用戶模式下，則只訪問 H0000 0000～H7FFF FFFF（A0 區(qū)域）的地址空間。

圖 2.5 MMU 地址映射為頁面模式映射方式在頁面模式下，A0 和 A3 區(qū)域是以頁為單位進行高速緩存映射的。內(nèi)存管理可變頁面大�。�4KB, 16KB, 1MB 和 16MB。2.5 中斷控制器（INTC）中斷控制器通過 SR 中斷禁止/使能寄存器、IMR、IMSR 和 IMCR 中斷屏蔽寄存IPR 中斷申請寄存器，ISR 中斷類型查詢寄存器來控制不同的中斷。所有的中斷通過中斷控制器向 CPU 發(fā)出中斷申請。CPU 響應(yīng)中斷申請，中斷當前的指令的執(zhí)跳到中斷服務(wù)程序（響應(yīng)時機見章節(jié) 2.5.6）。2．5．1 外部中斷引腳GT2000 提供了 8 個外部中斷引腳，如下所示：

【共引文獻】

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本文編號：2769355