基于方舟GT2000小嵌入式系统的设计

发布时间：2020-07-24 20:31

【摘要】： 近年来随着计算机技术的发展以及后PC时代的来临,嵌入式系统已经广泛应用于家用电器、工业控制、国防科技等各个领域,并且已经成为近年来增长最快的行业。GT2000是方舟科技的一款基于方舟二号为核心的嵌入式CPU产品,它在主频400MHZ下运行时最大功耗只有360毫瓦,具有高性能、低功耗的特点。GT2000所使用的指令集为Arca RISC指令集,是结合传统的RISC体系结构而定义的一套具备完全自主知识产权的全新指令集体系结构。 此次设计开发、实验平台的目的是为了研究国产处理器方舟GT2000在数据采集应用方面的接口电路以及熟悉其软件开发环境。本文采用Orcad Capture工具软件设计了以GT2000为核心,外扩Flash、SRAM、RS232串行口、A/D、D/A、小矩阵键盘以及数码管的小系统,采用PowerPCB工具软件设计制作了印刷电路板,并且通过GNU交叉编译环境调试了A/D、D/A、小矩阵键盘以及数码管等外部设备,为其应用于国防科技、工业控制等要求体积小、功耗低的领域作了良好铺垫。 Linux是90年代以来逐渐成熟的一个开放源代码的操作系统,在嵌入式领域得到了广泛的关注。本课题中使用Linux作为硬件平台的操作系统,论文中研究了如何裁减一个Linux系统并嵌入到开发好的方舟实验板中。
【学位授予单位】：内蒙古工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TP368.1
【图文】：

第二章 方舟 CPU 介绍2．1 GT2000 介绍GT2000 是方舟科技的一款嵌入式 CPU 产品。它集成了高性能 CPU 内核和 PC南北桥中的大部分功能，是信息终端和网络设备的理想选择方案。GT2000 的 CPU 内核工作频率达到 330MHz--400MHz, 具有完整的 MMU 功能，硬件调试，采用哈佛总线结构，集成了 8K/16K 指令高速缓存和 8K/16K 数据高速缓此外，GT2000 集成了 32 位 PCI 总线控制器（支持多种内存类型的外部存储器接USB 1.1 控制器，10/100Mbps 自适应以太网控制器，符合 AC97 标准的音频控制串口通信控制器，红外控制器，智能卡控制器，以及直接访存控制器、时钟发生功耗管理器、中断控制器、时钟定时器、看门狗时钟、通用 I/O 端口等大量外围模GT2000 在 400MHz 主频下运行时最大功耗只有 360 毫瓦，是业界具有竞争力性能、低功耗微处理器产品。GT2000 的结构框图及技术参数指标见图 2.1 和表

图 2.4 MMU 地址映射为直接映射方式由图 2.4 可以看出，在使用高速缓存方式（Cache）时，直接映射方式的映射系是将虚拟地址 H’80000000～H’A0000000 的区域映射到实际物理地址H’00000000～H’20000000 的区域；在不使用高速缓存时，则为 H’A0000000～H’C0000000 对应实际物理地址 H’00000000～H’20000000 的区域。物理地址中0.5G 的空间是保留的。例如：⑴ flash 的地址在硬件设计时安排在 0x00000000 开始的地址空间内，但在编程时能使用对应的虚拟地址 0x80000000～0x80FFFFFF。⑵ SRAM 的片选信号选择 CS2#，其物理地址空间为 0x04000000～0x04200000，编读写 SRAM 时，必须用对应的虚拟地址空间 0x84000000～0x84200000。另外，在系统模式下，编程时所有的地址都可以被访问。在用户模式下，则只访问 H0000 0000～H7FFF FFFF（A0 区域）的地址空间。

图 2.5 MMU 地址映射为页面模式映射方式在页面模式下，A0 和 A3 区域是以页为单位进行高速缓存映射的。内存管理可变页面大小：4KB, 16KB, 1MB 和 16MB。2.5 中断控制器（INTC）中断控制器通过 SR 中断禁止/使能寄存器、IMR、IMSR 和 IMCR 中断屏蔽寄存IPR 中断申请寄存器，ISR 中断类型查询寄存器来控制不同的中断。所有的中断通过中断控制器向 CPU 发出中断申请。CPU 响应中断申请，中断当前的指令的执跳到中断服务程序（响应时机见章节 2.5.6）。2．5．1 外部中断引脚GT2000 提供了 8 个外部中断引脚，如下所示：

【共引文献】

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本文编号：2769355