發(fā)布時間：2021-08-04 12:26

　　介紹了采用SOPC技術來設計一個共享資源的可穿戴計算機三處理器系統(tǒng),主處理器主要負責操作系統(tǒng)和應用軟件的運行,網(wǎng)絡處理器主要負責進行報文處理,DSP處理器主要負責對視頻圖像數(shù)據(jù)進行處理.闡述了基于Nios Ⅱ和FPGA的多處理器系統(tǒng)的實現(xiàn)機制,討論利用硬件互斥核實現(xiàn)多處理器資源共享的方法,并給出硬件設計的具體步驟以及軟件設計、調(diào)試方法和關鍵技術.介紹了網(wǎng)絡處理器Nios Ⅱ的結(jié)構(gòu)特點和自定義指令以及基于Nios Ⅱ軟核處理器的網(wǎng)絡處理器轉(zhuǎn)發(fā)軟件的設計方法和基于視頻圖像處理的DSP處理器的設計方法.經(jīng)驗證,采用此技術設計的三處理器系統(tǒng)很好地適應了可穿戴計算機微小型化和低功耗的設計要求. 

【文章來源】：哈爾濱商業(yè)大學學報(自然科學版). 2009,25(03)

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

N ios II系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

理器、共享片上存儲器的Nios II系統(tǒng).本設計中具體可穿戴計算機多處理器的設計框圖及各個處理器的任務劃分如圖2所示·圖2　可穿戴計算機多處理器設計框圖及各個處理器任務劃分結(jié)構(gòu)圖三處理器系統(tǒng)的任務劃分如下:主處理器主要負責操作系統(tǒng)的運行和應用軟件的運行,網(wǎng)絡處理器[5]主要負責進行報文處理, DSP處理器[6]主要負責對視頻圖像數(shù)據(jù)進行處理.根據(jù)需求選擇了Altera公司開發(fā)的NIOS嵌入式處理器軟核.使用SOPC Builder工具來實現(xiàn)整個系統(tǒng)的建立.多個Nios II處理器能夠有效地共享系統(tǒng)資源.2. 1　Nios II多處理器系統(tǒng)的設計2. 1. 1　Nios II多處理器系統(tǒng)硬件設計本設計采用共享資源的多處理器系統(tǒng).資源共享是多處理器系統(tǒng)的強大功能,但必須仔細考慮所要共享的資源,以及不同處理器如何使用共享資源.1)基于硬件互斥核的共享資源管理該可穿戴計算機中多處理器的設計為共享片上存儲器的多處理器系統(tǒng).如果存儲器中包含不只一個處理器的程序代碼,那么每個處理器需要有不同的存儲地址.對于程序空間,處理器不能共享存儲器的同一區(qū)域.如果共享數(shù)據(jù)存儲器,則存儲器的數(shù)據(jù)需要從端口與共享存儲器的處理器的數(shù)據(jù)主端口連接.多處理器之間共享數(shù)據(jù)存儲器比共享指令存儲器困難

④去除在message_ buffer_ram和cpu1指令主端口之間的缺省連接.完成以上操作后,系統(tǒng)配置如圖3所示·圖3　多處理器系統(tǒng)　　最后,為3個CPU設置復位和異常地址,創(chuàng)建和編譯系統(tǒng),并下載FPGA的設計文件. sof文件到開發(fā)板.2. 1. 2　Nios II多處理器系統(tǒng)軟件

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于Nios Ⅱ的高速圖像采集系統(tǒng)的設計[J]. 袁海林.  電子器件. 2007(04)
[2]基于NiosII的SOPC多處理器系統(tǒng)設計方法[J]. 李蘭英,李霄燕.  單片機與嵌入式系統(tǒng)應用. 2007(03)
[3]一種基于DSP和FPGA的圖像處理系統(tǒng)[J]. 劉洲峰,郭振鐸,歐陽誠梓.  現(xiàn)代電子技術. 2007(04)
[4]利用NIOS Ⅱ自定義指令實現(xiàn)高速DSP[J]. 高旭東,陳金鷹,葉舒亞.  技術與市場. 2006(12)
[5]基于NiosⅡ的網(wǎng)絡處理器轉(zhuǎn)發(fā)軟件設計與實現(xiàn)[J]. 劉需鴿,張曉明,唐玉華.  計算機應用研究. 2006(05)

碩士論文
[1]可穿戴計算平臺結(jié)構(gòu)設計與實現(xiàn)研究[D]. 王安文.陜西師范大學 2006



本文編號：3321695