【正文】 。FPGA 實現(xiàn)的 24 位定時器的 輸出使能有裝入數(shù)據(jù)的操作控制。 GCLK 是整個片內(nèi)時鐘分布樹中的全局時鐘信號；OVERRIDE 能夠使局部電路的 GCLK 關(guān)斷，該控制信號也是用于靜態(tài)功耗管理模式以減小時鐘功耗；C1＿TEST，C2＿TEST和 SCAN＿C1 是檢測時鐘輸入和控制信號；WAITCLK 是集成于所有時鐘再生器之間的信號；C1＿FREEZE 和 C2＿FREEZE 是時鐘再生器的 2 個“凍結(jié)”(freeze)信號，該信號用于局部電路的動態(tài)功耗管理，當這 2個信號處于有效狀態(tài)時能夠迫使時鐘信號處于低電平，停止相應功能單元的時鐘信號從而實現(xiàn)節(jié)省功耗的目的，以下將從 603R 是如何“凍結(jié)”相應單元的時鐘信號來討論其動態(tài)功耗技術(shù)。因為 MMU 只有在初始化查找、非監(jiān)控以及從存儲器讀數(shù)據(jù)拍時是處于工作狀態(tài)的，所以在全部 CACHE 不命中的情況下，MMU 的時鐘都是“凍結(jié)”的。它是基于 PowerPC 結(jié)構(gòu)的通信控制器，內(nèi)部不但集成了微處理器還有很多外設(shè)的功能也集成在一起，特別適用于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)通信。在圖 31 中，CPM 模塊中有一個 32 位 RISC 微處理器。VxWorks 操作系統(tǒng)的基本構(gòu)成部件主要有以下五個部分：? 板級支持包 BSP(Board Support Package)PowerPC 的嵌入式數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)設(shè)計19? 微內(nèi)核 wind? 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)? 文件系統(tǒng)? I/O 系統(tǒng)1) 板級支持包（BSP）板級支持包是運行的任何目標板都需要的。從處理器的主要功能是實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理及控制任務(wù)從而保證實時可靠地完成數(shù)據(jù)處理任務(wù)。其中供 CPU 串口的時鐘分壓為 ：數(shù)據(jù)驅(qū)動采用 IDT54FCT16245，地址驅(qū)動采用 IDT54FCT16244。它給 HTML 文檔定義了一個與平臺無關(guān)的程序接口，使用該接口可以控制文檔的內(nèi)容、接口和樣式。再有就是要了解 VxWorks操作系統(tǒng) image 的生成、image 的種類、image 的下載過程、系統(tǒng)的啟動順序和過程、調(diào)試環(huán)境的配置及終端調(diào)試的方式方法、相應 BSP 設(shè)置文件的修改（比如串口或者和網(wǎng)絡(luò)． ． ． ） 、BSP 各文件的組成和作用。這個文件還能包含目錄 target/config/ps/src 的驅(qū)動。如解析出 RS485 總線一個或者幾個通道發(fā)送，則分別讀入各個通道的發(fā)送長度和數(shù)據(jù)，依次發(fā)送。江南大學繼續(xù)教育學院?？普撐母戒?3附錄：調(diào)試方法與步驟加載調(diào)試程序：在 環(huán)境的 DOS 命令窗口中，鍵入 apex ,并車。處理板連接關(guān)系圖如下：附錄35Hotlikk前端板脈壓板 0脈壓板 1脈壓板 2脈壓板 3∑路FFT 板△路FFT 板雜波板CFAR板顯示處理板視頻板處理數(shù)據(jù)觀察:點擊畫圖按鈕，從而打開一個 memory 窗口，用于觀察 SHARC 內(nèi)存或外存中的變量，觀察到的是 1處理器的變量 link booted，以 Hex(十六進制)觀察共 16 個數(shù)。這種觀察方法是靜態(tài)的，即在使用以后，SHARC 板中的程序?qū)⑼Ｖ惯\行，變量內(nèi)容保持程序停止時刻狀態(tài)。得益于片上更高的通信帶寬和更短的通信時延，多核處理器在并行性方面具有天然的優(yōu)勢。在命令分析模塊中對來自主機板的命令進行分析，解析出命令代碼，然江南大學繼續(xù)教育學院?？普撐暮蟾鶕?jù)命令代碼來決定把消息發(fā)送到具體的單處理任務(wù)中。：匯編語言文件，是 VxWorks Boot ROM 和 ROM based image 的入口。應用軟件：以 VXWORKS 為平臺，用 C 語言編寫。因此在將應用嵌入到另外一個應用中的時候，只需要獲得 part 中的接口和數(shù)據(jù)即可。時鐘電路：用 32MHz 的晶江南大學繼續(xù)教育學院?？普撐恼窠?jīng) CY7B991 驅(qū)動，再分壓為 后輸入 CPU。VxWorks 也支持 SCSI 磁帶設(shè)備的本地文件系統(tǒng)。所以，僅僅依靠人工編程調(diào)試，很難發(fā)揮它的功能并設(shè)計出可靠、高效的嵌入式系統(tǒng)，必須要有與之相適應的開發(fā)工具。第三個主要的模塊為通信處理模塊（CPM） 。與瞌睡模式相比昏睡模式通過禁止數(shù)據(jù) CACHE 和總線探測更進PowerPC 的嵌入式數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)設(shè)計15一步降低功耗。如果在數(shù)據(jù)拍(data beats)之間有許多的處理機時鐘，那么在每一拍之間都會凍結(jié)時鐘。PowerPC603R 低功耗技術(shù)的使用動態(tài)功耗管理的設(shè)計在 PowerPC603R 中動態(tài)功耗管理模式是由軟件實現(xiàn)的，在正常的工作狀態(tài)下空閑的功能單元會受軟件控制進入低能耗狀態(tài)而不影響性能、軟件執(zhí)行或外部硬件。 16 位定時/ 計數(shù)器選用 82C54 可編程定時/ 計數(shù)器來實現(xiàn), 24 位定時器由 FPGA 實現(xiàn)。 處理器選用 RISC 微處理器 Power PC603 系列中低功耗的微處 理器 Power PC603r, 其內(nèi)核電壓PowerPC 的嵌入式數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)設(shè)計9Vdd, PLL 電壓Avdd 和 I/ O 電壓Ovdd 均為 3 3 V, 使用 32 位數(shù)據(jù)工作模 式, CPU 總線時鐘設(shè)計為 33MHz, CPU 工作頻率為 133 MHz。 大多數(shù)指令為單周期執(zhí)行。 這 種 低 成 本多 用 途 的 集 成 處 理 器 的 設(shè) 計 目 標 是 使 用 PCI 接 口 的 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 結(jié) 構(gòu) 、電 訊 和 其 它 嵌 入 式 應 用 。浮點狀態(tài)和控制寄存器（FPSCR）捕獲浮點操作的狀態(tài)和異常結(jié)果，F(xiàn)PSCR 還具有控制位，以支持特定的異常類型和對四種舍入模式之一的選擇。32 位 PowerPC 實現(xiàn)支持 4gigabyte 的有效地址空間，而 64 位 PowerPC 實現(xiàn)支持 16exabyte 的有效地址空間。Book III. 操作環(huán)境體系結(jié)構(gòu)定義了操作系統(tǒng)級需要和使用的操作。嵌入式系統(tǒng)（Embedded System）是以嵌入式計算機為技術(shù)核心，面向用戶、面向產(chǎn)品、面向應用，軟硬件可裁減的，適用于對功能、可靠性、成本、體積、功耗等綜合性嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。PowerPC 使用嵌入式操作系統(tǒng) VxWorks和開發(fā)環(huán)境 Tornado 開發(fā)非常方便。PowerPC AS 體系結(jié)構(gòu)是 IBM 為了滿足它的 eServer pSeries UNIX 和 Linux 服務(wù)器產(chǎn)品家族及它的 eServer iSeries 企業(yè)服務(wù)器產(chǎn)品家族的具體需要而定義的。PowerPC 和 PowerPC AS 提供了最小限度的支持，而 4xx 家族為最低位字節(jié)在最前的存儲提供了更為健壯的支持。1998 年 ， 銅 芯 片 問 世 ， 開 創(chuàng) 了 一 個 新 的 歷 史 紀 元 。 MPC8260 PowerQUICC II 可 以 稱 作 是 MPC860 PowerQUICC 的 下 一 代 產(chǎn) 品 ， 它 在各 方 面 的 提 供 更 高 的 性 能 ， 包 括 更 大 的 靈 活 性 、 擴 展 的 能 力 和 更 高 的集 成 度 。 在未知分支條件下, 可編江南大學繼續(xù)教育學院?？普撐某天o態(tài)分支情況預報。 電源的轉(zhuǎn)換由兩片可調(diào)的 LDO 分別實現(xiàn)+ 5 V 到33 V 和+ 5 V到 1 5 V 的轉(zhuǎn)換。在該模塊中 OUT0、OUT1 定時器可作為操作系統(tǒng)中的系統(tǒng)時鐘和輔助時鐘, 其它兩個定時器留給用戶使用。中可以看出其時序關(guān)系。然而當時鐘處于凍結(jié)狀態(tài)下的時候可能出現(xiàn)系統(tǒng)寄存器單元讀寫 MMU，如果檢測到這種狀況動態(tài)功耗管理單元就會釋放相應“凍結(jié)”的時鐘直到下一個功耗節(jié)省狀態(tài)的出現(xiàn)。PowerPC860SR 各方面性能包括適應性、擴展能力和集成度等都非常強。PowerPC 860SR 有兩個 CPU：PowerPC 和 32 位 RISC。BSP 對各種板子的硬件功能提供了統(tǒng)一的接口，它包括硬件初始化、中斷的產(chǎn)生和處理、硬件時鐘和計時器管理、局域和總線內(nèi)存地址映射、內(nèi)存分配等等。數(shù)據(jù)處理單元由主機、伺服、接口構(gòu)成。譯碼電路：譯碼通過 FPGA 實現(xiàn)。在執(zhí)行 DOM 模塊的過程中，瀏覽器將所有從語法語義解析模塊中獲得的標記和屬性，按照一定的層次結(jié)構(gòu)組織成 DOM 樹。BSP 主要目錄的組成及主要文件的作用：? 目錄 target/config/all：這個目錄下的文件是所有 BSP 文件共享的，不是特別需要不要更改里面的任何文件?？蛇x文件用于 Scsi 設(shè)備設(shè)置和初始化。如解析出 RS422 總線一個或者幾個通道發(fā)送，則分別讀入各個通道的發(fā)送長度和數(shù)據(jù)，依次發(fā)送。調(diào)試采用模擬雷達回波信號，加載在 Hotlink 板中的雷達回波輸出用SHARC 上，可以模擬各 PRF 不同工作狀態(tài)時雷達回波 AD 采樣后的輸出，包括大狀態(tài)轉(zhuǎn)換時復位包的發(fā)送。SHARC 板 處理器編號 變量名或地址觀察長度 變量用途前端板 101 Buf s、Buf D＞1 ∑路△路輸出緩存脈壓板 0 5 Output Buf＞1 輸出緩存（到脈壓板）脈壓板 1 21 in ＞1 輸入/轉(zhuǎn)發(fā)緩存（到∑路 FFT 板）脈壓板 2 41 in ＞1 輸入/轉(zhuǎn)發(fā)緩存（到∑路 FFT 板）脈壓板 3 11 in ＞1 輸入/轉(zhuǎn)發(fā)緩存（到△路 FFT 板）∑路 FFT 板 31 in ＞1 輸入/轉(zhuǎn)發(fā)緩存（到△路 FFT 板）△路 FFT 板 66665Output Buf＞1 輸出緩存（到CFAR 板）CFAR 板 550555Output Buf＞1 輸出緩存（到CFAR 板）附錄雜波板 70 0x800000 ＞1 VME 輸出地址顯示處理板 80 Inbuf4 ＞1 輸出緩存（到視頻板）Hotlink 接口板95 out ＞1 輸出緩存視頻板 110 in ＞1 輸入緩存以上觀察的都是流水線上的數(shù)據(jù)包，包頭的第一個數(shù)為數(shù)據(jù)包的幀計數(shù)（SOB） 。觀察處理器狀態(tài)時使用 Processor state 窗口，觀察數(shù)據(jù)時使用 Memory 窗口，觀察波形時使用 Plot 窗口，觀察時使用Trace 窗口。 多核處理器把多個處理器核集成到同一個芯片之上。 命令分析及任務(wù)調(diào)度模塊命令分析及任務(wù)調(diào)度模塊是整個 PowerMBI 模塊應用軟件的核心模塊。：網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動的主要設(shè)置文件，主要對 END 驅(qū)動設(shè)置。BSP 的作用是：在通電后,初始化硬件；支持 VxWorks 和硬件驅(qū)動通信；使 hardwaredependent 和 hardwareindependent 在VxWorks 系統(tǒng)中很好的結(jié)合。對于每個窗口又采取了類似 微軟 MFC 中的 DocView 結(jié)構(gòu)。手動部件復位由EPLDH 和 SN54LS125 實現(xiàn)，系統(tǒng)復位來自主機，系統(tǒng)復位只復位 VEM 接口，數(shù)處復位和 PowerMBI 板復位來自母板。這些設(shè)備都使用一個標準的接口從而使得文件系統(tǒng)能夠被靈活地在設(shè)備驅(qū)動程序上移植。VxWorks 只占用了很小的存儲空間，并可高度裁減，保證了系統(tǒng)能以較高的效率運行。它的一個主要功能是提供內(nèi)部總線和外部總線的接口?；杷Ｊ?NAP)：在昏睡模式下只有時間基數(shù)寄存器和 PLL(鎖相環(huán))處于加電狀態(tài)，在該模式下 CACHE 的一致性不能夠被維持，所以在該狀態(tài)下如果要改變存儲器系統(tǒng)程序，在進入昏睡模式之前就必須刷新數(shù)據(jù)CACHE。對于“猝發(fā)”讀出數(shù)據(jù)的每一拍來講時鐘都被自動置于“使能”(enabled)狀態(tài)。PowerPC603R 每周期可以發(fā)出 3 條指令，執(zhí) 行 5 條指令，多數(shù)指令屬于單周期執(zhí)行，所有的單精度浮點操作、多數(shù)雙精度浮點操作都采用流水線方式體現(xiàn)其高性能、超標量的特點；PowerPC603R 具有 5 個獨立的流水線執(zhí)行單元(分支處理單元、整型單元、浮點單元、讀出/寫入單元和系統(tǒng)寄存器單元)和 2 個寄存器文件(32 個 64 b GPRS 和 32 個 64 b FPRS)．PowerPC603R 具有強大的指令和數(shù)據(jù)處理能力，采用分開的 16 k 四路組相連的數(shù)據(jù) CACHE 和指令 CACHE 使得數(shù)據(jù)訪問和指令的提取可以出現(xiàn)在同一周期之中，取指令單元每周期可以從 CACHE 取 2 條指令，指令隊列可以存放 6 條指令，對于未解決的條件轉(zhuǎn)移進行可編程靜態(tài)轉(zhuǎn)移預測而且采用可編程寫回(writeback)和寫透(wirtethrough)策略，PowerPC603R 具有 52 b 虛擬地址和 32 b 物理地址，地址轉(zhuǎn)換具有 4 k的頁空間、不同的塊的大小和 256 M 的段空間，在 PowerPC603R 中采用一個 64 組兩路組相連 ITLB 和 DTLB，而且通過快速捕獲裝置支持軟件江南大學繼續(xù)教育學院?？普撐谋砀癫檎也僮骱透?；在提高系統(tǒng)性能方面 PowerPC603R 具有一個帶“猝發(fā)”(burst)轉(zhuǎn)換的 32 或 64b 的分批處理外部數(shù)據(jù)總線而且支持一級地址流水和亂序的處理；在內(nèi)置電源管理方面 PowerPC603R 采用3．3 V 的低比，PowerPC603R 具有 3 種節(jié)電模式(DOZE/NAP/SLEEP)。（6）