基于龙芯LS132软核处理器的SoC设计与实现

发布时间：2024-04-25 23:21

　　随着我国航天工程领域任务的日趋复杂化、多样化,业界对航天器的控制中枢——处理器系统的性能要求日益增加,相关研究日益加深。针对进一步降低航天器中的处理器系统的成本,提升系统稳定性,加快运行速度等基本要求,本课题以龙芯LS132处理器软核为核心单元,设计了包含软硬件在内的片上系统So C。本课题的主体内容展开如下:首先,基于完备的资料调研与总结,对So C、FPGA、CPU、片上总线与MIPS32指令集等相关特征进行了论述。在此基础上,开展了LS132处理器核源码仿真实验,从而验证了该处理器核的正确性与功能完整性。其次,归纳了本课题中So C系统的硬件架构的设计以及软件部分的设计流程。在硬件平台设计方面,除对总线模块的设计进行说明并仿真验证之外,实现了系统的程序存储器——Nor Flash控制器的设计与优化。从算法创新的角度,提出了使用解锁省略与写入缓冲器编程算法协同优化的方式提升控制器读写速率,并且通过仿真结果证明本优化设计算法比标准编程算法速度提升约3.5倍,比硬件解锁单字编程算法速度提升约2倍。在So C系统的软件设计部分,包含搭建GCC交叉编译环境,编译启动代码PMON以及设计相关...

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1典型系统级芯片SoC架构图

基于龙芯LS132软核处理器的SoC设计与实现2系统级芯片，顾名思义是将处理器内核、程序存储器和数据存储器以及各种功能的外围设备接口等关键部件集成在同一块芯片上，并且各个模块之间通过片上总线进行互联通信，最终得到一个具有其专用目标的集成电路，其中除硬件电路部分设计外，还包含完整系....

图1.2FPGA芯片的基本结构

基于龙芯LS132软核处理器的SoC设计与实现8进一步发展而来的硬件器件。FPGA与ASIC相比，其独特优势明显，即操作灵活、功能可通过编程更改、且集成度高，因此被业界普遍认为它是集成电路行业发展至今的必然产物[29]。FPGA是一种基于查找表LUT的具有特殊结构的新型芯片，该种....

图2.1IP核设计流程图

基于龙芯LS132软核处理器的SoC设计与实现

图2.2软硬件协同设计流程图

第2章课题设计技术和流程15硬件部分完成，哪些模块由软件部分完成；仿真验证即为通过仿真实验来检验前面系统设计的正确性，若发现问题可尽早解决；综合实现是指系统通过仿真验证后，将所设计的硬件和软件部分综合起来对整体系统功能进行协调与检验，关键在于使软硬件正确融合，从而实现系统功能。图....

本文编号：3964378