本文結(jié)合西北工業(yè)大學(xué)航空微電子中心所承擔(dān)的科研項(xiàng)目，作者負(fù)責(zé)高性能嵌入式微處理器“龍騰R2”驗(yàn)證和定點(diǎn)主控部件優(yōu)化。在此基礎(chǔ)之上，作者對(duì)“龍騰R2”微處理器上實(shí)現(xiàn)在線調(diào)試（ICD，In-Circuit Debug）系統(tǒng)進(jìn)行深入研究，提出該處理器體系結(jié)構(gòu)的ICD系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案，并對(duì)該方案進(jìn)行了分析和驗(yàn)證。作者的主要工作以及取得的研究成果如下： 1．深入分析PowerPC750微處理器體系結(jié)構(gòu)，完成了對(duì)“龍騰R2”微處理器定點(diǎn)主控部件驗(yàn)證，并對(duì)“龍騰R2”微處理器的精確異常進(jìn)行研究，對(duì)原有精確異常機(jī)制進(jìn)行優(yōu)化。采用優(yōu)化方案之后不降低處理器頻率，中斷響應(yīng)速度是原來的3.5倍，中斷返回速度是原來的2.6倍。 2．在完成“龍騰R2”研究基礎(chǔ)之上，作者對(duì)支持PowerPC體系結(jié)構(gòu)的在線調(diào)試系統(tǒng)Trace32進(jìn)行分析，提取出利于硬件實(shí)現(xiàn)的功能，深入研究MIPS的EJTAG系統(tǒng)并結(jié)合“龍騰R2”微處理器的實(shí)際情況，提出適合“龍騰R2”微處理器體系結(jié)構(gòu)的ICD系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案。 3．在保證“龍騰R2”與PowerPC750體系結(jié)構(gòu)兼容的基礎(chǔ)之上，通過對(duì)體系結(jié)構(gòu)深入分析，實(shí)現(xiàn)了支持ICD功能的... 

【文章來源】：西北工業(yè)大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

一l“龍騰R2”微處理器結(jié)構(gòu)

在線調(diào)試的具體流程如圖3一1:‘l﹄r-產(chǎn)/系統(tǒng)處于正常運(yùn)行運(yùn)行狀態(tài)/“;、藺?\\、、11，調(diào)試內(nèi)存空間正確/廠是否允許訪問\調(diào)試內(nèi)存空間\\調(diào)試內(nèi)存夸/、一不存倒系統(tǒng)錯(cuò)誤)一{送錯(cuò)誤價(jià)信息圖3一1在線調(diào)試狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖3.2“龍騰RZ”的ICD系統(tǒng)總體框架為了支持上述提到的ICD系統(tǒng)的功能，參照MIPS的EJI’AG系統(tǒng)，根據(jù)“龍騰R2”的具體設(shè)計(jì)，定義“龍騰R2”的ICD系統(tǒng)包括以下幾個(gè)組件:》硬件斷點(diǎn)模塊，用以實(shí)現(xiàn)指令和數(shù)據(jù)硬件斷點(diǎn)以及多級(jí)觸發(fā)�！吩鰪�(qiáng)的“龍騰R2”微處理器內(nèi)核，用以支持調(diào)試異常以及對(duì)微處理器內(nèi)部資源的可控制、可觀察�！稪TAG接口，作為宿主機(jī)與內(nèi)部模塊的接口。

過指令訪問，只允許通過JTAG接口進(jìn)行訪問。這種方法減少了時(shí)鐘切換的次數(shù)和對(duì)調(diào)試軟件要求，同時(shí)提高了ICD系統(tǒng)中微處理器的獨(dú)立性。這幾個(gè)重要組件的結(jié)構(gòu)關(guān)系如圖3一2:NMI俐TD和T--R1恤心溯reB傳akpeint)h堪Con加IM儀加le月錢GTAPTDO.TD!丁MSTRSTTCKDAT^SIZEooRt一一止笠LSU工BIUaaa出血自城 城以以認(rèn)O犯 犯而加.口對(duì)瓏U iumRZMiemoroe韶sorO聲時(shí) ingSyS比m+SySI匕mPool稱稱仙朋目目KKK翔以犯 犯圖3一2基于“龍騰R2”的IcD系統(tǒng)組件結(jié)構(gòu)圖“龍騰R2”的ICD系統(tǒng)組件的具體功能如下:》增加的“龍騰R2”微處理器內(nèi)核包括一個(gè)增強(qiáng)調(diào)試功能的控制部件〔 EnhancedIEU)和增強(qiáng)功能的高速緩存 (EnhancedCACHE)。其中 EnhancedIEU必須滿足以下條件才能實(shí)現(xiàn)對(duì)ICD系統(tǒng)的支持:支持ICD系統(tǒng)的特殊指令、調(diào)試異常寄存器、調(diào)試運(yùn)行模式和調(diào)試異常�！褒堯vR2”的存儲(chǔ)模式采用哈佛結(jié)構(gòu)，指令CACHE和數(shù)據(jù)CACHE各一個(gè)，為了滿足對(duì)CACHE塊中的內(nèi)容可以按CACHE地址訪問，必須增加CACHE訪問寄存器和相應(yīng)的控制模塊，此內(nèi)容將在以后的具體實(shí)現(xiàn)章節(jié)


本文編號(hào)：2898551