基于龙芯2C低成本开发板的设计与实现

发布时间：2020-06-09 06:28

【摘要】：龙芯(Godson)CPU是国内研制的第一款通用CPU。龙芯的诞生对于中国的CPU核心技术，国家安全，甚至经济的发展都有着举足轻重的作用。 该论文的目的就是为龙芯2C研制低成本开发板，进而为基于开发板的二次开发提供有利的支持。这样，开发厂商就可以基于这些现有的接口来开发自己的硬件和软件，并且可以尽快地熟悉龙芯2C的指令系统和集成开发环境，以缩短研发周期。 本论文在充分理解龙芯2C体系结构、性能指标和各项接口的基础上，根据龙芯2C的自身特点，创新性地提出了一整套低成本解决方案。其中，尤为重要的是采用具有64位系统总线与32位系统总线双向转换功能的FPGA转接卡与32位北桥IT8172的组合代替了64位北桥，使得系统整体价格比用64位北桥时低了近5倍，而且功能更加丰富。在确定低成本架构之后，根据系统预期功能进行开发板系统各芯片选型，进而完成原理图设计。并且，研究了高速电路设计所涉及的如信号完整性和电磁兼容性问题，并在其指导下根据原理图进行了PCB设计，重点攻克了低成本架构带来的布局布线困难。最后完成整个开发板的后期调试工作以及使用Stream、LLCBench、Hdparm、Xbench和Ttcp等测试软件对开发板的访存速度、Cache性能、硬盘访问速度、显示性能和网络性能等各项性能进行测试和评估。
【图文】：

存放缓存检索表。另外两片一起组成SM的CacheData存储器。FPGA两端主要搭接着CPU端的64位系统总线、北桥端的转换后的犯位系统总线、各自的命令总线和一些控制二级Cache操作的命令信号。其外部连接框图如图2一7所示:

2.2.2电源模块(1)电源设计本系统使用符合ATX规范的电源，产生大部分电路板上所需要的电压，如图2一8所示。表2一1给出了ATX电源相应信号说明。除了ATX电源直接提供的电压以外，板内CPU还需要1.SV电源，FPGA转接卡还需要1.5V。所以，，在电路设计中，用到了两个DC/DC的电源转换模块，分别实现sv转l.sv，3.3v转l.sv的功能。其中sv转l.sv用的是A一pha的AsZs3o，3.3v转l.SV用的是NIKO一SEM公司的LM1084。
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TP332

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本文编号：2704293