支持异构并行多处理器的SRAM控制接口模块的设计研究

发布时间：2020-05-29 09:21

【摘要】：随着计算机网络和通信系统的发展,对接口电路和外围器件在执行速度上提出了更高的要求。本设计中的网络处理器外接SRAM,主要用于存储网络处理器分组描述符,队列描述符以及索引表,SRAM控制接口完成控制网络处理器内部的异构并行多处理器对片外SRAM资源的存取访问,将不同处理器的专用指令转化成SRAM可以识别的操作命令,并完成相应的网络操作。 针对网络应用,本设计中的SRAM控制接口具有以下三个特点:第一, SRAM控制接口支持网络处理中不同指令集异构并行多处理器共享片外SRAM;第二,除了支持读和写操作以外,根据网络数据处理需要,SRAM控制接口还能够完成读锁操作、写解锁操作、解锁操作、POP操作、PUSH操作以及位写操作等6种操作,在功能上能够更有效地支持网络数据处理,提高总线利用率;第三,SRAM控制接口能够根据片外SRAM存储容量的变化进行容量配置,即:当多处理器对不同存储容量的片外SRAM进行访问时,不需要改变SRAM控制接口模块的硬件结构,只需要配置SRAM控制器单元的控制状态寄存器的相应参数,就可以实现对片外SRAM的正确操作。 基于上述网络应用SRAM访问需求的特点,本设计完成了对SRAM控制接口模块的RTL级语言描述,功能仿真和性能仿真结果表明SRAM控制接口可以完成多核处理器对片外SRAM的访问,在SMIC 0.13μm工艺下达到200MHz的执行性能,能够支持2.5Gbps网络线速传输要求,完成了预期的设计目标,满足了课题的需求。
【图文】：

2.2 SRAM 控制接口模块存储器控制器是按照一定的时序规则对存储器的访问进行必要控制的设备，包括地址信号、数据信号以及各种命令信号的控制，使主设备（访问存储器的设备）能够根据自己的要求使用存储器上的存储资源。存储器控制器的作用主要就是进行接口的转换，将主设备发出的读写等指令转换成存储器能够识别的信号，还要完成主设备与存储器之间地址译码、数据格式的转换（比如数据位宽）。最常用的存储器控制器是集成在微型主板上北桥芯片内部的 MCH（Memory ControllerHub）存储器控制中心，微处理器通过前端总线和北桥芯片来读写物理存储器中的数据[21]。2.2.1 SRAM 控制器单元根据网络处理应用需求，，在 XDNP 中，SRAM 控制器单元是由以下几个模块组成的，如图 2.5 所示：

需要注意 POP-PUSH 寄存d 表示 SRAM 控制接口可以操作，当 cmd=3’b010 的时候one 表示 SRAM 控制接口是否 pop1_done=1’b1，说明指令成示 POP-PUSH 寄存器是否将应的处理器，并且 SRAM 控制令及地址，当 pop2_done=1’b1pop3_done 表示 SRAM 控制接OP-PUSH 寄存器相应的列表中则，说明写入数据失败；pop_f确跳转。具体状态转移过程如
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TP333

【引证文献】

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1 李云灏;多核网络处理器总线协议设计与实现[D];西安电子科技大学;2012年

本文编号：2686729