VXI总线—多DSP模件Xscale实时处理应用系统软件设计

发布时间：2020-10-27 10:45

　　 嵌入式系统是以应用为中心,以计算机为基础,并且软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序四部分组成,用于实现对其它设备的控制、监视或管理等功能。其广泛应用于控制领域、消费电子产品等行业,已成为现代电子领域的重要研究方向之一。 嵌入式Linux的研究已经成为当前信息技术研究的热点,它的应用蕴含着巨大的商业价值,并且己经广泛的应用于各种信息家电、通讯产品、工业控制中。但是由于Linux存在着自由软件开发本身的不足,将嵌入式Linux应用于一个高速信号的实时处理硬件平台中往往存在较大的困难,因为实时处理硬件平台对系统的实时性能要求很高,各个部件的带宽不同,中断频率也不同。如何实时地调度系统的资源,最大限度地发挥各个部件的性能,实现高速信号的实时处理,成为一个关键的问题。本文围绕Xscale系列ixp465处理器Montavista Linux操作系统的移植后的平台展开,以Linux平台上应用程序的开发为核心,来解决项目中的实际功能及性能需求。 论文首先介绍了Linux下嵌入式系统的应用发展现状,总结了嵌入式系统的一般开发流程,给出了多DSP项目总体的硬件系统板的结构,简要地介绍了所使用的操作系统平台,然后提出了项目对软件的总体需求,根据嵌入式Xscale板载应用系统软件设计的要求,描述了Xscale板载应用软件的各项功能。然后阐述了应用系统软件的设计方案,分两个层次来介绍,包括应用层的程序和驱动层的程序设计。应用层包括上位机与VXI总线接口的通信协议、CPU与DSP模块的通信协议和CPU与PMC模块的通信协议。驱动层包括VXI总线接口的驱动程序,DSP模块和PMC模块的PCI驱动设计。接着我们给出了实验结果分析。最后,对全文做了一个总结,指出嵌入式Linux应用的广阔前景,及对今后工作的建议。
【学位单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2007
【中图分类】：TP368.12
【部分图文】：

10计，系统集成以及系统测试等5个阶段组成，其一般流程如图2.1所示.各个阶段之间往往要求不断的反复和修改，直至完成最终的设计目标[14]。图 2.1 嵌入式系统开发流程2.2 VXI 总线_多 DSP 模件硬件系统结构本文的多DSP硬件系统主要由一个系统控制器CPU模块（Intel ixp465），四个计算模块（ADSP TigerSharc）,两个PMC模块及系统通信模块（PCI，VXI）组成。其组成框图如下图所示：

图 2.2 多 DSP 硬件系统框图CPU模块负责完成系统控制，通信调度，与上位机交互等核心控制。硬统中的CPU模块的核心控制器为Intel公司的网路处理器ixp465，该芯片采用能的Intel XScale core内核，32K I-cache，32K D-cache，可选频率266M/400M/533M/667M Hz，内置3个高性能网络处理器内核(NPEA/NPEB/具有并行处理能力，同时具有丰富外设接口资源，适合多种应用于网络、控方面的嵌入式平台。该芯片支持嵌入式Linux操作系统，本文的应用系统软是运行在该模块中，控制模块在系统的拓扑结构图如图2.3所示。

19图 3.1 应用程序流程图从软件系统的处理流程看，该应用软件负责解析上位机发出的命令，C过中断检测是否有命令过来，有命令则去读取命令，收到命令后对命令进行，如果是和 CPU 建立握手信息，则开始接收数据包，读取双口 RAM 里的
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本文编号：2858415