龙芯税控SoC验证与优化

发布时间：2020-06-01 13:41

【摘要】：随着集成电路集成度的持续提高,将几个功能模块集成在一块芯片上的片上系统(SoC, System On Chip)设计越来越常见。本文介绍了一个基于龙芯一号IP核的税控SoC芯片的软件系统设计,并结合该芯片调试和优化过程给出了一些经验。 本文首先介绍了boot loader的设计,包括其设计原则、设计流程和主要特点。Bootloader设计工作直接影响SoC的验证和调试,本文结合实践经验总结了在Bootloader级的一些调试方法。 本文接着介绍了嵌入式操作系统的移植。我们为龙芯税控SoC芯片移植了Linux、eCosII、uCOS/II三种各具特色的操作系统。本文给出了这些操作系统的特点以及主要的移植工作。运行操作系统能对SoC进行更全面的测试,但是在操作系统级出现问题定位难度比boot loader中更大。本文进一步给出了在操作系统中的一些调试方法和经验。 为了优化SoC性能,本文对龙芯税控SoC设计的总线性能进行了详细分析,并成功地解释了软件测试中观察到的以太网MAC IP核总线饥饿现象。对于这个问题,本文通过对MAC缓存(FIFO)结构的分析提出了针对轮回优先算法的解决方案,并给出了理论上可行的缓存参数。
【图文】：

从串口输入进来的测试程序可以使目标文件，也可以是可执行文件（譬如Elf格执行文件），也可以是不经过处理直接运行的二进制文件。为了尽量减小测试程序，此SoC Bootloader设计中采用的是后两种文件，，但以类似于linux内核加载模块加载测试程序，这是因为测试程序中所调用的函数或者所引用全局变量的位置都编译器里面静态确定，这样从串口输入的测试程序的大小特别小，一般在4KB~20。如图3-5，函数module_test()的调用了公用库函数lib_fnc()，引用了全局变bal_var，生成的可执行程序中大部分是重复的，并且已经固化在EEPROM中，这化的公用程序地址也固定不变，所以只需要把这个与函数相关的二进制文件通过入到起编译的内存地址就可以了。.3 基于 GODSON1 IP CORE EJTAG 的调试由于龙芯一号IP核集成了EJTAG[7]调试功能，所以在bootloader中添加单步调能有些功能重复，不过一个健全的全功能bootloader有必要实现单步调试功能，用EJTAG时需要与主机通信。在没有单步调试之前，大部分软件调试工作都

29图4-6龙芯税控SOC体系结构4.2.1 AMBA AHB 总线上的三个 Master 设备1、龙芯一号IP核龙芯一号IP核支持8K的数据Cache和8K的指令Cache，Cache块大小为32个字节，支持AMBA WRAP8和INCR类型的传输。2、LCD Driver控制器IP核LCD作为AHB Master时需要经常访问主存SDRAM，访问主存的次数和长度与LC的刷新频率和分辨率及色深有关。LCD Driver工作时所需要的带宽与分辨率，色深和刷新率有关系，设使用的分辨率为x*y，刷新率为f，采用的色深为d，设所需要带宽为Bwr，则它的计算公式为：
【学位授予单位】：中国科学院研究生院（计算技术研究所）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TP331

【引证文献】

相关硕士学位论文 前2条

1 强亚东;基于ARM7核的SoC芯片软硬件协同验证[D];西北大学;2008年

2 李雷;基于PMON的龙芯2E处理器BIOS优化设计[D];首都师范大学;2008年

本文编号：2691567