【正文】 器 PowerPC 860 （上電啟動(dòng)過(guò)程，下載鏡像（image）的方式方法，讀寫(xiě) ROM，地址空間分配，MMU，寄存器，中斷定義等） ，這些可以參照硬件資料。從 I / O 模塊中接收字節(jié)流并進(jìn)行分詞，輸出標(biāo)記；再對(duì)標(biāo)記進(jìn)行判斷，如果是 HTML 規(guī)范中合法的標(biāo)記，則把標(biāo)記看作一個(gè)節(jié)點(diǎn)，并組織成語(yǔ)法樹(shù)。執(zhí)行 DOM 模塊DOM 模塊對(duì)經(jīng)過(guò)解析的標(biāo)記進(jìn)行語(yǔ)法檢查，并把屬性看作節(jié)點(diǎn)，按照標(biāo)記的語(yǔ)義包含關(guān)系以及先后順序組織成 DOM 樹(shù)。d）RTC 實(shí)時(shí)時(shí)鐘；e）離散量、422 和 485 串行接口；f）兩路調(diào)試用 RS232 串行接口；PowerPC 的嵌入式數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)23g）VME 接口。用 的晶振為 ST16C2550 和 CPU 串口提供時(shí)鐘。而在 DPRAM 的本地端口，CPU 就可以用本地地址訪問(wèn) DPRAM，讀出或者寫(xiě)入數(shù)據(jù)。5) I/O 系統(tǒng)VxWorks 提供了一個(gè)快速靈活的與 ANSI C 兼容的 I/O 系統(tǒng)，包括：? UNIX 標(biāo)準(zhǔn)的緩沖 I/O ? POSIX 標(biāo)準(zhǔn)的異步 I/OVxWorks 包括以下驅(qū)動(dòng)程序：? 網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)? 管道驅(qū)動(dòng)? RAM 盤驅(qū)動(dòng)? SCSI 驅(qū)動(dòng)? 鍵盤驅(qū)動(dòng)? 顯示驅(qū)動(dòng)? 磁盤驅(qū)動(dòng)? 并口驅(qū)動(dòng) 數(shù)據(jù)處理單元組成及實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)概述PowerPC 的嵌入式數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)21主處理器的主要功能是實(shí)現(xiàn)從處理器之間的協(xié)調(diào)和任務(wù)調(diào)度及和其它子系統(tǒng)的通信。3) 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)江南大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院?？普撐木W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提供了對(duì)其他網(wǎng)絡(luò)和 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的透明訪問(wèn)。VxWorks 采用微內(nèi)核的結(jié)構(gòu),具有支持處理器多,網(wǎng)絡(luò)協(xié)議豐富, 可靠性、實(shí)時(shí)性、兼容性和裁減性好等特點(diǎn),同時(shí)具有程序動(dòng)態(tài)連接和下載的功能。江南大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院?？普撐牡谒恼?操作系統(tǒng)的引用 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) VxWorksVxWorks 操作系統(tǒng)是美國(guó) WindRiver 公司于 1983 年設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的一種嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS） ，是 Tornado 嵌入式開(kāi)發(fā)環(huán)境的關(guān)鍵組成部分。SCC 和 SMC 也可以用于時(shí)分復(fù)用總線。江南大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院專科論文圖 31 PowerPC860SR 結(jié)構(gòu)圖PowerPC 核是主要的處理單元，通常稱為 Embedded PowerPC 核心（或 EPPC） 。第三章 PowerPC860SR 處理器 PowerPC860SR 的功能 PowerPC860SR 是當(dāng)今比較流行、性能相當(dāng)優(yōu)越的單片集成嵌入式微處理器。如果在瞌睡模式下出現(xiàn)探測(cè)命中就會(huì)出現(xiàn)必要的 CACHE 更新和探測(cè)寫(xiě)回總線操作。(3) MMU 的動(dòng)態(tài)功耗管理對(duì)于任何的“猝發(fā)”或者單拍讀操作，指令和江南大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院專科論文數(shù)據(jù) MMU 的時(shí)鐘都被“凍結(jié)”。CACHE 和 MMU 的動(dòng)態(tài)功耗管理 603R 的模塊化 CACHE 確保當(dāng)CACHE 不命中出現(xiàn)時(shí)所有其他的讀寫(xiě)操作都被延遲直到不命中的數(shù)據(jù)由內(nèi)存返回。該時(shí)鐘電路的 3 個(gè)輸出分別是主鎖存時(shí)鐘C1，從鎖存時(shí)鐘 C2 和掃描端口時(shí)鐘 ACLK。5 個(gè)獨(dú)立的執(zhí)行單元和 2 個(gè)PowerPC 的嵌入式數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)11寄存器堆進(jìn)行靜態(tài)分支預(yù)測(cè)的 BPU；32 位的 IU；進(jìn)行單、雙精度操作，與 IEEE 754 全兼容的 FPU；在數(shù)據(jù) Cache 和通用寄存器(GPR)、浮點(diǎn)寄存器(FPR)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)?LSU；執(zhí)行條件寄存器(CR)、專用寄存器(SPR)和整數(shù)加法和比較指令的 SRU；32 個(gè)裝載整型操作數(shù)的GPR；32 個(gè)裝載單、雙精度操作數(shù)的 FPR.。 82C54 的 3 個(gè)定時(shí)器輸出使能信號(hào)由 FPGA 中相應(yīng)的控制寄存器控制. 。 8274 的發(fā)送時(shí)鐘和接收時(shí)鐘為 1 8432MHz, 由FPGA 對(duì)3 6864MHz 作 2 分頻得來(lái)。 數(shù)據(jù)處理模塊外部輸入單一的+ 5 V 直流電源, 然而處理器及FPGA 需要+ 3 3 V 和+ 1 5 V 的電源。 52 位虛擬地址, 32 位物理地址。 一個(gè)用于單精度或雙精度數(shù)操 作的浮點(diǎn)數(shù)寄存器組, 其包含 32 個(gè)寄存器。主機(jī)和伺服模塊需要進(jìn)行浮點(diǎn)數(shù)處理，從而選用了PowerPC603R，而接口模塊主要實(shí)現(xiàn)一些接口和控制等通訊功能，從而選用了定點(diǎn)處理器 PowerPC860SR。 高 速 的 嵌 入 式 PowerPC 內(nèi) 核 ，連 同 極 高 的 網(wǎng) 絡(luò) 和 通 信 外 圍 設(shè) 的 集 成 通 信 微 處 理 器 。 8360 的 在 網(wǎng) 絡(luò) 和 數(shù) 據(jù) 通 信 領(lǐng) 域 的 新 一 代 產(chǎn) 品 ， 提 高了 器 件 運(yùn) 行 的 各 方 面 性 能 ， 包 括 器 件 的 適 應(yīng) 性 、 擴(kuò) 展 能 力 一 個(gè) 處 理 塊是 嵌 入 的 PowerPC 核 ， 另 一 個(gè) 是 通 信 處 理 模 塊 （ CPM） ， 與 MC68360的 CPM 基 本 類 似 。PowerPC 架 構(gòu) 的 特 點(diǎn) 是 可 伸 縮 性 好 、 方 便 靈 活 。GPR 還提供對(duì) SPR 的訪問(wèn)。最高位字節(jié)在最前（Bigendian）還是最低位字節(jié)在最前（littleendian）?PowerPC、PowerPC AS 以及早期的 IBM PowerPC 4xx 家族大部分是字節(jié)排列順序最高位在最前的機(jī)器，這就意味著對(duì)半字、字以及雙字訪問(wèn)來(lái)說(shuō)，最重要的字節(jié)（mostsignificant byte，MSB）位于最低的地址。PowerPC Book E 體系結(jié)構(gòu)同時(shí)有 32 位實(shí)現(xiàn)和 64 位實(shí)現(xiàn)，64 位實(shí)現(xiàn)也完全兼容 32 位 PowerPC 應(yīng)用程序。 從最初的 PowerPC 體系結(jié)構(gòu)的開(kāi)發(fā)開(kāi)始，就根據(jù)特定的市場(chǎng)需求而發(fā)生分支。從超級(jí)計(jì)算機(jī)到游戲控制臺(tái)，從服務(wù)器到手機(jī)，隨處可見(jiàn) PowerPC 處理器的身影 它們的體系結(jié)構(gòu)全都相同。PowerPC 支持緩沖的共享存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)，有較高的處理帶寬，對(duì)于塊數(shù)據(jù)處理十分有效。摘要摘要本文分析了以 Motorola PowerPC 處理器為核心的嵌入式數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。PowerPC 處理器采用 RISC，主要應(yīng)用于通訊設(shè)備、自動(dòng)控制和工業(yè)機(jī)器人等。通過(guò)對(duì)體系結(jié)構(gòu)以這種方式進(jìn)行劃分，為實(shí)現(xiàn)可以選擇價(jià)格/性能比平衡的復(fù)雜性級(jí)別留出了空間，同時(shí)還保持了實(shí)現(xiàn)間的代碼兼容性。Book III 中詳細(xì)說(shuō)明了對(duì)各種系統(tǒng)服務(wù)和功能的直接硬件支持。在 IBM pSeries 和 iSeries 服務(wù)器上使用的 PowerPC AS 系統(tǒng)現(xiàn)在只提供體系結(jié)構(gòu)的 64 位實(shí)現(xiàn)，新的 64 位應(yīng)用程序和遺留的 32 位的應(yīng)用程序可以運(yùn)行于同一個(gè)系統(tǒng)之上。對(duì)于錯(cuò)位數(shù)據(jù)訪問(wèn)來(lái)說(shuō)，不同的產(chǎn)品家族提供了不同的校準(zhǔn)支持，有一些是以處理異常的方式，其他的是通過(guò)硬件中的一步或者多步操作來(lái)處理訪問(wèn)。GPR 是所有整數(shù)操作的源和目的，也是所有加載/存儲(chǔ)操作的地址操作數(shù)的源。PowerPC 芯 片 成 功 ， 并 制 造 出 基 于 PowerPC 的 多 處 理 器 計(jì) 算 機(jī) 。 類 似 于 MC68360 QUICC， MPC860 PowerQUICC 集 成了 兩 個(gè) 處 理 塊 。MPC8260： MPC8260 PowerQUICC II 是 目 前 最 先 進(jìn) 的 為 電 信 和 網(wǎng)絡(luò) 市 場(chǎng) 而 設(shè) 計(jì) 的 集 成 通 信 微 處 理 器 。 根據(jù)各個(gè)功能模塊的所需完成的任務(wù)，選用了不同的處理器。 一個(gè)用于整型數(shù)操作的普通目的寄存器組, 其包含 32 個(gè)寄存器。 在每個(gè)頁(yè)或每個(gè)基塊中 cache 進(jìn)行主存一致的算法可設(shè)置為寫(xiě)回法 或?qū)懼边_(dá)法。（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(fù)位功能、電源的轉(zhuǎn)換和對(duì)電源的監(jiān)測(cè)等功能。8274 的工作時(shí)鐘為 3 6864 MHz, 由一個(gè) 3 6864MHz 的晶振來(lái)提供。82C54 的 3 個(gè)定時(shí)器輸出 OUT0、OUTOUT2 和 FPGA 中實(shí)現(xiàn)的 24 位定時(shí)器的輸出分別作為該模塊 內(nèi)部的中斷源。高性能的超標(biāo)量微處理器每周期發(fā)出和撤銷多達(dá) 3 條指令；每周期執(zhí)行多達(dá) 5 條指令；多數(shù)指令單周期執(zhí)行；浮點(diǎn)單元(FPU)對(duì)所有單精度操作和大多數(shù)雙精度操作進(jìn)行流水作業(yè)。 時(shí)鐘再生器的動(dòng)態(tài)功耗管理設(shè)計(jì) PowerPC603的時(shí)鐘再生器及其時(shí)序關(guān)系。給出了每一執(zhí)行單元的空閑百分比，可以看出，在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中每一個(gè)執(zhí)行單元在相當(dāng)大的百分比時(shí)間內(nèi)是空閑的，所以在其空閑時(shí)間內(nèi)“凍結(jié)”其時(shí)鐘可以有效地減少執(zhí)行單元的平均功耗。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(jī)中的“擲出”(castout)部分就是指令 CACHE 動(dòng)態(tài)功耗管理的狀態(tài)機(jī)，從而可以看到指令 CACHE 的空閑時(shí)間百分比。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(cè)”(snoop)邏輯和數(shù)據(jù) CACHE 處于有效狀態(tài)，以確保對(duì)總線的探測(cè)能夠正常進(jìn)行。沉睡模式(SLEEP)：當(dāng)然，作為一個(gè)低功耗的微處理器其低功耗設(shè)計(jì)還會(huì)涉及到很多方面，比如在版圖設(shè)計(jì)方面標(biāo)準(zhǔn)單元用于控制器的實(shí)現(xiàn)，宏模塊用于規(guī)整的數(shù)據(jù)路徑(datapath)，SRAM 和定時(shí)/計(jì)數(shù)器等的實(shí)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(shí)鐘樹(shù)的布局，然后是低速部件的布局，這些布局是采用交互式進(jìn)行的。它包括三個(gè)主要模塊：PowerPC 核、通信處理模塊（CPM） 、系統(tǒng)接口單元（SIU） 。CPM 在幾個(gè)不同的通信設(shè)備如 SCC 和 SMC 上發(fā)送、接收數(shù)據(jù)，所有的通信設(shè)備可以獨(dú)立工作。當(dāng) MPC860 接收數(shù)據(jù)時(shí)，串行 DMA 從通行設(shè)備接收數(shù)據(jù)并放入存儲(chǔ)器中；發(fā)送數(shù)據(jù)順序相反，串行 DMA 從存儲(chǔ)器中取數(shù)據(jù)，送到通信設(shè)備，串行 DMA 只服務(wù)CPM 的 RISC，但是兩個(gè)虛擬 IDMA 可以為用戶 DMA 所用。VxWorks 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)包括微內(nèi)核 wind、高級(jí)的網(wǎng)絡(luò)支持、強(qiáng)有力的文件系統(tǒng)和 I/O 管理、C++和其他標(biāo)準(zhǔn)支持等核心功能?？焖凫`活的任務(wù)間和進(jìn)程間通信允許獨(dú)立的任務(wù)在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中與其行動(dòng)相協(xié)調(diào)。VxWorks 支持四種文件系統(tǒng)： dosFs、rt11Fs、rawFs、tapeFs。而每個(gè)模塊都有自己的 VME 映射地址空間，當(dāng)主控制器訪問(wèn)的地址空間與其對(duì)應(yīng)的映射空間對(duì)應(yīng)上時(shí)，主控制器就訪問(wèn)其存儲(chǔ)空間。32MHz 時(shí)鐘經(jīng) FPGA 分頻后作為BU61580 的 16MHz 時(shí)鐘。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(chǔ)器部件，512k SRAM、512k FLASH；c）MILSTD1553B 協(xié)議處理單元。由于 Konqueror/embedded 是基于圖形庫(kù) Qt/E，因此也遵循了signal、slot 消息機(jī)制，Konqueror/embedded 作為 Qt/E 的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用程序進(jìn)行輸入/輸出及界面消息響應(yīng)?；旧纤?HTML 4. 0 PowerPC 的嵌入式數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)25規(guī)范的標(biāo)記都在此功能模塊中獲得支持。軟件設(shè)計(jì)應(yīng)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(shè)計(jì)方法，把一個(gè)大任務(wù)分解成若干個(gè)相互有聯(lián)系的小任務(wù)模塊，也就是說(shuō)，首先規(guī)劃高層模塊的目標(biāo)和約束條件，然后逐層設(shè)計(jì)關(guān)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(jī)的結(jié)合起來(lái)，完成系統(tǒng)所規(guī)定的任務(wù)。： VxWorks image 的初始化代碼。VxWorks image 的入口點(diǎn)_sysInit 在這個(gè)文件里，是在RAM 中執(zhí)行的第一個(gè)函數(shù)。在本設(shè)計(jì)中 BSP 被設(shè)置包括以下驅(qū)動(dòng)：中斷控制（interrupt controller） 、計(jì)時(shí)器（timer（sys/aux） ） 、串口 UART。PowerMBI 模塊應(yīng)用到雷達(dá)綜合處理機(jī)中，在綜合處理機(jī)中主機(jī)模塊協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)的工作，而對(duì)外的控制協(xié)調(diào)都是通過(guò) PowerMBI 模塊的各種接口傳輸接收命令和數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。VxWorks 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)具有優(yōu)秀的任務(wù)調(diào)度和存儲(chǔ)器管理功能。研究表明利用大量簡(jiǎn)單的處理器核提高并行性可以取得更好的性能功耗比。VME 中斷觀察：在程序加載完畢后，為便于動(dòng)態(tài)了解程序運(yùn)行狀況，可以進(jìn)行 VME中斷觀察。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(yīng)列有 64 個(gè) SHARC:SHARC 板 SHARC 數(shù) 處理器編號(hào)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(gè)不用） 99除加載程序?yàn)? 和 的 SHARC 會(huì)以某標(biāo)識(shí)外，其余都應(yīng)該標(biāo)識(shí)為正常運(yùn)行（running）,否則即表示有錯(cuò)誤發(fā)