【正文】 來處理訪問。Book E 是字節(jié)排列順序無關的，因為 Book E 體系結(jié)構(gòu)完全支持這兩種訪問方法。GPR 是所有整數(shù)操作的源和目的，也是所有加載/存儲操作的地址操作數(shù)的源。FPR 是所有浮點操作的源和目的操作數(shù)，可以存放 32 位和 64 位的有符號和無符號整數(shù)，以及單精度和雙精度浮點數(shù)。PowerPC 芯 片 成 功 ， 并 制 造 出 基 于 PowerPC 的 多 處 理 器 計 算 機 。 2022 年 ， IBM 開始 大 批 推 出 采 用 銅 芯 片 的 產(chǎn) 品 ， 如 RS/6000 的 X80 系 列 產(chǎn) 品 。 類 似 于 MC68360 QUICC， MPC860 PowerQUICC 集 成了 兩 個 處 理 塊 。 該 器 件 有 較 高 的 集 成 度 ， 它 集5 個 芯 片 于 一 體 ， 從 而 降 低 了 系 統(tǒng) 的 組 成 開 銷 。MPC8260： MPC8260 PowerQUICC II 是 目 前 最 先 進 的 為 電 信 和 網(wǎng)絡 市 場 而 設 計 的 集 成 通 信 微 處 理 器 。 與 MPC860 相 似 ， MPC8260 也 有 兩 個 主 要 的 組 成 部 分 ： 嵌 入的 PowerPC 內(nèi) 核 和 通 信 處 理 模 塊 （ CPM） 。 根據(jù)各個功能模塊的所需完成的任務，選用了不同的處理器。PowerPC603R 的結(jié)構(gòu)框圖如圖 21：PowerPC 的嵌入式數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)設計7系統(tǒng)寄存器單元整數(shù)單元裝載 / 存儲單元浮點單元通用寄存器堆實現(xiàn)單元指令 M M U數(shù)據(jù) M M U指令單元預取指令隊列轉(zhuǎn)移處理調(diào)度單元指令隊列6 4 B i t6 4 B i t6 4 B i t1 6 K 字節(jié)指令 C a c h e標志1 6 K 字節(jié)數(shù)據(jù) C a c h e標志處理器總線接口3 2 位地址總線3 2 / 6 4 位數(shù)據(jù)總線6 4 B i t6 4 B i t6 4 B i t6 4 B i t3 2 B i t6 4 B i t電源損耗控制時鐘倍頻器定時計數(shù)器 /遞減器J T A G / C O P接口圖 2 1 PowerPC603R 結(jié)構(gòu)框圖 Power PC603R處理器特點 Power PC603R處理器具有如下特點:高性能、低功耗、超標量、精簡指令集計算機每個時鐘周期最多發(fā)出和結(jié)束 3 條指令。 一個用于整型數(shù)操作的普通目的寄存器組, 其包含 32 個寄存器。 指令取指單元具有每個周期從指令 cache 中取兩條指令的能力。 在每個頁或每個基塊中 cache 進行主存一致的算法可設置為寫回法 或?qū)懼边_法。 下面分別介紹一下各功能塊的主要工作原理。（2） 電源管理功能塊電源管理功能塊完成數(shù)據(jù)處理模塊的上電復位功能、電源的轉(zhuǎn)換和對電源的監(jiān)測等功能。（3）SRAM功能塊該模塊的靜態(tài)隨機存儲器的數(shù)據(jù)寬度為 32 位, 總?cè)萘?Mbytes. SRAM 功能塊作為操作系統(tǒng)及應 用軟件的內(nèi)存, 同時實現(xiàn) SRAM 與 CPU 中cache 的映射, 實現(xiàn) cache 與 SRAM 的數(shù)據(jù)交換。8274 的工作時鐘為 3 6864 MHz, 由一個 3 6864MHz 的晶振來提供。兩路串行接口實現(xiàn)該模塊作為目標板與 Vxworks 操作系統(tǒng) Tornado開發(fā)環(huán)境的連接, 開發(fā)工具可通過串行接口對目標板進行相關的操作。82C54 的 3 個定時器輸出 OUT0、OUTOUT2 和 FPGA 中實現(xiàn)的 24 位定時器的輸出分別作為該模塊 內(nèi)部的中斷源。（7）FPGA 功能塊FPGA 功能塊是該模塊中最重要的控制功能塊, 實現(xiàn)了各功能塊與CPU 之間時序的匹配, FPGA 功 能塊主要完成以下功能: a. 產(chǎn)生 CPU 的復位信號。高性能的超標量微處理器每周期發(fā)出和撤銷多達 3 條指令；每周期執(zhí)行多達 5 條指令；多數(shù)指令單周期執(zhí)行；浮點單元(FPU)對所有單精度操作和大多數(shù)雙精度操作進行流水作業(yè)。PowerPC603R 是采用0．5μm CMOS 四層鋁工藝，集成了 260 萬晶體管的高速(主頻達 133 M)、超標量、低功耗(3．3 V 功耗不大于 4 W)32 b RISC 微處理器。 時鐘再生器的動態(tài)功耗管理設計 PowerPC603的時鐘再生器及其時序關系。執(zhí)行單元的動態(tài)功耗管理 PowerPC603R 的每一個執(zhí)行單元具有單獨的時鐘輸入，根據(jù) clockbyclock 自動控制，而且 CMOS 電路在不翻轉(zhuǎn)的狀態(tài)下其功耗是可以忽略的，所以可以通過停止單個執(zhí)行單元的時鐘對每一個執(zhí)行單元進行獨立的動態(tài)功耗管理。給出了每一執(zhí)行單元的空閑百分比，可以看出，在實際應用當中每一個執(zhí)行單元在相當大的百分比時間內(nèi)是空閑的，所以在其空閑時間內(nèi)“凍結(jié)”其時鐘可以有效地減少執(zhí)行單元的平均功耗。如果 CACHE 的不命中需要寫回到存儲器或者“擲出”(castout)，那么動態(tài)功耗管理將會在“擲出”完成之后凍結(jié)時鐘，反之如果 CACHE 不命中就不需要“擲出”，動態(tài)功耗管理將會在不命中的地址被送到總線接口單元之后立即凍結(jié)時鐘直至數(shù)據(jù)由存儲器返回。由于指令CACHE 不包括修改狀態(tài)，所以只要省去數(shù)據(jù) CACHE 狀態(tài)機中的“擲出”(castout)部分就是指令 CACHE 動態(tài)功耗管理的狀態(tài)機，從而可以看到指令 CACHE 的空閑時間百分比。靜態(tài)功耗管理的設計 603R 在閑置狀態(tài)時，其靜態(tài)功耗管理模式允許功耗管理軟件或者操作系統(tǒng)將處理機帶入低功耗模式。瞌睡模式(DOZE)：瞌睡模式允許 603R 在節(jié)省功耗的狀態(tài)下保持CACHE 的一致性，該模式下“探測”(snoop)邏輯和數(shù)據(jù) CACHE 處于有效狀態(tài)，以確保對總線的探測能夠正常進行。處于瞌睡的 603R 保持PLL 處于完全供電狀態(tài)，并鎖住系統(tǒng)外部時鐘輸入(SYSCLK)，因而處理器完全供電的事務僅需幾個周期［2，4］。沉睡模式(SLEEP)：當然，作為一個低功耗的微處理器其低功耗設計還會涉及到很多方面，比如在版圖設計方面標準單元用于控制器的實現(xiàn)，宏模塊用于規(guī)整的數(shù)據(jù)路徑(datapath)，SRAM 和定時/計數(shù)器等的實現(xiàn)；模塊的布局首先考慮高速部件的布局、電源地線的布局和高速時鐘樹的布局，然后是低速部件的布局，這些布局是采用交互式進行的。PowerPC860SR 處理器可根據(jù)用戶不同的要求提高 2～4 個串行通行控制器、不同規(guī)格的指令和數(shù)據(jù)緩存，可根據(jù)外圍設備的訪問速度快慢可設置不同的等待時間，其內(nèi)部時鐘可以倍頻來提高指令執(zhí)行速度。它包括三個主要模塊：PowerPC 核、通信處理模塊（CPM） 、系統(tǒng)接口單元（SIU） 。主要包括：總線監(jiān)視器、中斷監(jiān)視器、軟件看門狗、中斷定時器和實時時鐘（RTC） 、復位控制器、不占用內(nèi)部開銷的片內(nèi)總線仲裁、 測試口。CPM 在幾個不同的通信設備如 SCC 和 SMC 上發(fā)送、接收數(shù)據(jù)，所有的通信設備可以獨立工作。PowerPC 執(zhí)行高層代碼，RISC 處理實際通信的底層通信功能。當 MPC860 接收數(shù)據(jù)時，串行 DMA 從通行設備接收數(shù)據(jù)并放入存儲器中；發(fā)送數(shù)據(jù)順序相反，串行 DMA 從存儲器中取數(shù)據(jù)，送到通信設備，串行 DMA 只服務CPM 的 RISC，但是兩個虛擬 IDMA 可以為用戶 DMA 所用。VxWorks 是一種功能強大而且比較復雜的操作系統(tǒng)，包括了進程管理、存儲管理、設備管理、文件系統(tǒng)管理、網(wǎng)絡協(xié)議及系統(tǒng)應用等幾個部分。VxWorks 嵌入式實時操作系統(tǒng)包括微內(nèi)核 wind、高級的網(wǎng)絡支持、強有力的文件系統(tǒng)和 I/O 管理、C++和其他標準支持等核心功能。每個板級支持包包括一個 ROM 啟動（Boot ROM）或其他啟動機制?？焖凫`活的任務間和進程間通信允許獨立的任務在實時系統(tǒng)中與其行動相協(xié)調(diào)。它包括幾種支持使用塊設備（如磁盤）的本地文件系統(tǒng)。VxWorks 支持四種文件系統(tǒng)： dosFs、rt11Fs、rawFs、tapeFs。系統(tǒng)組成框圖如下圖 42所示：主機V M E 總線伺服 信處單元接口數(shù)據(jù)處理單元圖 42 數(shù)據(jù)處理單元系統(tǒng)框圖數(shù)據(jù)處理單元中各模塊之間主要通過 VME 總線進行數(shù)據(jù)交換。而每個模塊都有自己的 VME 映射地址空間，當主控制器訪問的地址空間與其對應的映射空間對應上時，主控制器就訪問其存儲空間。上電復位由 MAX791 實現(xiàn)，復位時間 200ms，超時 210ms。32MHz 時鐘經(jīng) FPGA 分頻后作為BU61580 的 16MHz 時鐘。在 PowerMBI 的 I/O 接口電路中，有離散量、UART、RTC 等接口電路、I/O 地址在 256 的 I/O 空間內(nèi)，CPU 對 I/O 接口電路都進行 32 位操作。PowerMBI 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 43 所示其基本功能配置如下：a）CPU PowerPC860，主頻 32MHz，可倍頻至 64MHz；b）存儲器部件，512k SRAM、512k FLASH；c）MILSTD1553B 協(xié)議處理單元。Kparts 及 Qt 構(gòu)件實現(xiàn) GUI為了方便地實現(xiàn)將現(xiàn)有應用作為一個控件插入到另外一個應用中去，采用了 part 對象負責管理整個應用和窗口。由于 Konqueror/embedded 是基于圖形庫 Qt/E，因此也遵循了signal、slot 消息機制，Konqueror/embedded 作為 Qt/E 的一個標準應用程序進行輸入/輸出及界面消息響應。完成 DOM 樹的構(gòu)筑后，DOM 模塊會同時把標記和屬性以對象的形式傳給綁定模塊和腳本引擎模塊?；旧纤?HTML 4. 0 PowerPC 的嵌入式數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)設計25規(guī)范的標記都在此功能模塊中獲得支持。在該模塊中，執(zhí)行一些全局的初始化，也就是開始執(zhí)行 BSP中的程序。軟件設計應用模塊化的原理與概念，遵循“自頂而下” （TOPDOWN）的梯階結(jié)構(gòu)設計方法，把一個大任務分解成若干個相互有聯(lián)系的小任務模塊，也就是說，首先規(guī)劃高層模塊的目標和約束條件，然后逐層設計關鍵性低層模塊，以及次要的模塊，在主程序的控制下，把各低層功能模塊有機的結(jié)合起來，完成系統(tǒng)所規(guī)定的任務。：江南大學繼續(xù)教育學院?？普撐? 缺省定義了所有 VxWorks ,可在 BSP目錄下的 文件中用define 或undef 方式來更改設置。： VxWorks image 的初始化代碼。： 包括所有涉及 CPU 主板的設置及定義（includes， definations） 。VxWorks image 的入口點_sysInit 在這個文件里，是在RAM 中執(zhí)行的第一個函數(shù)?？蛇x文件用于所有的串口設置和初始化。在本設計中 BSP 被設置包括以下驅(qū)動：中斷控制（interrupt controller） 、計時器（timer（sys/aux） ） 、串口 UART。VxWorks 生成后可以固化到板上的 Flash ROM 中，每次上電自動運行。PowerMBI 模塊應用到雷達綜合處理機中，在綜合處理機中主機模塊協(xié)調(diào)整個系統(tǒng)的工作，而對外的控制協(xié)調(diào)都是通過 PowerMBI 模塊的各種接口傳輸接收命令和數(shù)據(jù)來實現(xiàn)的。如解析出離散量發(fā)送，則分別送出各個離散量的有效電平。VxWorks 實時操作系統(tǒng)具有優(yōu)秀的任務調(diào)度和存儲器管理功能。多核技術將是未來處理器發(fā)展的主要趨勢，包括同構(gòu)和異構(gòu)多核技術，而不是一味追求更高的處理器主頻。研究表明利用大量簡單的處理器核提高并行性可以取得更好的性能功耗比。調(diào)試時采用各 PRF 各工作方式不斷循環(huán)，頻繁的狀態(tài)轉(zhuǎn)換及各狀態(tài)獨立時間運行相結(jié)合的方法，隨調(diào)試時間的延續(xù)，PRF 和工作狀態(tài)也在不停發(fā)生變化。VME 中斷觀察：在程序加載完畢后，為便于動態(tài)了解程序運行狀況，可以進行 VME中斷觀察。雙擊 WindowNT 桌面上的 Apex 快捷鍵，點擊 Post_motrem 按鈕，在 Filenme 欄中選定加載用的*.文件，點擊 OK。0上加載的程序執(zhí)行文件是 ,1.4 上加載的是 .在我們的調(diào)試程序中，該窗口中應列有 64 個 SHARC:SHARC 板 SHARC 數(shù) 處理器編號前端板 6 0~5脈壓板 0 6 20~25脈壓板 1 6 40~45脈壓板 2 6 10~15脈壓板 3 6 30~35∑路 FFT 板 6 60~65△路 FFT 板 6 50~55CFAR 板 6 70~75雜波板 6 80~85顯示處理板 6 90~95Hotlink 接口板 2 100~101Melbourne 板 2（有一個不用） 99除加載程序為 和 的 SHARC 會以某標識外，其余都應該標識為正常運行（running）,否則即表示有錯誤發(fā)生。除復位包 SOB 標識為 O 外，從 Hotlink 板到視頻板，SOB 差別應在 5 幀以內(nèi)，如果有某處 SOB 明顯小于其前一塊 SHARC 板，即表示該SHARC 板存在問