【摘要】： 由于系統(tǒng)芯片中IP核數(shù)目的逐漸增大，片上通信結(jié)構(gòu)逐漸成了整個SoC的性能瓶頸，基于共享總線的SoC通信結(jié)構(gòu)具有無法克服的局限性，這就對傳統(tǒng)的共享總線片上通信系統(tǒng)提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。這時，片上網(wǎng)絡(luò)(Network on chip)做為一種新的解決途徑被提出來了。片上網(wǎng)絡(luò)的可升級性(Scalable)和易擴(kuò)展性很好的滿足了新設(shè)計(jì)的要求。片上網(wǎng)絡(luò)逐漸發(fā)展成為片上總線之外的一種新的通信結(jié)構(gòu)。 本文設(shè)計(jì)一種片上互聯(lián)系統(tǒng)，其中使用了OpenCores組織提供的開源IP核，包括處理器核OpenRISC1200，UART IP核和Conbus總線IP核。由于本文側(cè)重于互聯(lián)系統(tǒng)本身的建立，處理器核沒有配置緩存和MMU。為了與OpenRISC體系兼容，本文設(shè)計(jì)的IP核都是基于WISHBONE標(biāo)準(zhǔn)，其中包括了存儲器IP核和控制程序執(zhí)行的同步部件。 本文的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫褂玫氖菢湫屯負(fù)浣Y(jié)構(gòu)，路由算法使用的是確定路由的源路由方法，交換機(jī)制使用的是存儲轉(zhuǎn)發(fā)，數(shù)據(jù)流控制方面，通過在轉(zhuǎn)發(fā)過程中不握手使數(shù)據(jù)包不會阻塞，從而防止死鎖，同時通過設(shè)置足夠的緩存來防止數(shù)據(jù)包的丟失。由于緩存大小是資源占用中一個很重要的因素，通過對最壞情況的討論本文對緩存的大小設(shè)置進(jìn)行了詳細(xì)討論。 通過對兩種樹型結(jié)構(gòu)和總線結(jié)構(gòu)在覆蓋面積和性能上作了比較，可以看到NoC在犧牲了覆蓋面積的同時獲得了性能上的提高。最后指出了系統(tǒng)中的不足，分析了影響程序并行性的因素，并給出了解決策略。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TP332;TN47
【圖文】：

這些虛擬通道通過時分復(fù)用一條物理信道。如圖2.5所示，一個12個flit的緩存被劃分為4條虛擬通道，每條虛擬通道有3個flit的緩存。在蟲洞路由網(wǎng)絡(luò)中引入虛擬通道技術(shù)，如圖2.6所示，每個數(shù)據(jù)包就將占用一條虛擬通道，如果一個數(shù)據(jù)包被阻塞了，其他的數(shù)據(jù)包還可以通過剩下的虛擬通道到達(dá)自己

器連接lP核和外部網(wǎng)絡(luò)的接口，它把計(jì)算和通信過地址和一些控制信號來通信的，網(wǎng)絡(luò)中的通信lP核要傳輸?shù)牡刂�，�?shù)據(jù)和控制信號封裝成包程很簡單但很重要，IP核的接口和網(wǎng)絡(luò)傳輸要提核越能夠與網(wǎng)絡(luò)兼容，適配器的設(shè)計(jì)就會越簡單端要與網(wǎng)絡(luò)相連，網(wǎng)絡(luò)要提供一個定義通信規(guī)范連，IP核提供的接口是WISHBONE兼容的。由決定了要為每種IP核分別設(shè)計(jì)一種適配器。網(wǎng)絡(luò)適配器從設(shè)備發(fā)送一個請求時，它先把數(shù)據(jù)發(fā)送給適配，發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上。數(shù)據(jù)包的具體結(jié)構(gòu)可以參照

HellO3夔圖4.1正常執(zhí)行情況 Fig.4.1Normalresul-多核系統(tǒng)中的每個處理器顯然都需要一個單獨(dú)的棧，這需要在reset代碼中設(shè)置。通過信號量保證一次只有一個處理器設(shè)置自己的棧，默認(rèn)棧指針變量加上一個偏移量得到一個唯一的棧指針，然后計(jì)算新的偏移量，保存以后信號量轉(zhuǎn)移到下一個處理器。在實(shí)際程序中，由于沒有操作系統(tǒng)，所以也就沒有虛擬內(nèi)存，線程或是其它措施來管理程序，程序的管理只能依靠程序自己的結(jié)構(gòu)。這里要防止所有的處理器都執(zhí)行相同的代碼。在Hello一 UART的測試程序中，我們使用了一個變量和信號量來解決。首先使用信號量來保證在任意的時間只有一個處理器可以訪問這個變量，case語句用這個變量決定不同的處理器執(zhí)行不同的任務(wù)。在這里每個任務(wù)是使UART輸出“Hello”加上一

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 葛晨陽,徐維樸,孫飛;IP復(fù)用技術(shù)的研究[J];微電子學(xué);2002年04期

本文編號：2803121