【正文】 。FPGA 實(shí)現(xiàn)的 24 位定時(shí)器的 輸出使能有裝入數(shù)據(jù)的操作控制。 GCLK 是整個(gè)片內(nèi)時(shí)鐘分布樹(shù)中的全局時(shí)鐘信號(hào)；OVERRIDE 能夠使局部電路的 GCLK 關(guān)斷，該控制信號(hào)也是用于靜態(tài)功耗管理模式以減小時(shí)鐘功耗；C1＿TEST，C2＿TEST和 SCAN＿C1 是檢測(cè)時(shí)鐘輸入和控制信號(hào)；WAITCLK 是集成于所有時(shí)鐘再生器之間的信號(hào)；C1＿FREEZE 和 C2＿FREEZE 是時(shí)鐘再生器的 2 個(gè)“凍結(jié)”(freeze)信號(hào)，該信號(hào)用于局部電路的動(dòng)態(tài)功耗管理，當(dāng)這 2個(gè)信號(hào)處于有效狀態(tài)時(shí)能夠迫使時(shí)鐘信號(hào)處于低電平，停止相應(yīng)功能單元的時(shí)鐘信號(hào)從而實(shí)現(xiàn)節(jié)省功耗的目的，以下將從 603R 是如何“凍結(jié)”相應(yīng)單元的時(shí)鐘信號(hào)來(lái)討論其動(dòng)態(tài)功耗技術(shù)。因?yàn)?MMU 只有在初始化查找、非監(jiān)控以及從存儲(chǔ)器讀數(shù)據(jù)拍時(shí)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(shí)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(gè) 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(gè)部分：? 板級(jí)支持包 BSP(Board Support Package)PowerPC 的嵌入式數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(jí)支持包（BSP）板級(jí)支持包是運(yùn)行的任何目標(biāo)板都需要的。從處理器的主要功能是實(shí)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(shí)時(shí)可靠地完成數(shù)據(jù)處理任務(wù)。其中供 CPU 串口的時(shí)鐘分壓為 ：數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)采用 IDT54FCT16245，地址驅(qū)動(dòng)采用 IDT54FCT16244。它給 HTML 文檔定義了一個(gè)與平臺(tái)無(wú)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(guò)程、系統(tǒng)的啟動(dòng)順序和過(guò)程、調(diào)試環(huán)境的配置及終端調(diào)試的方式方法、相應(yīng) 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(gè)文件還能包含目錄 target/config/ps/src 的驅(qū)動(dòng)。如解析出 RS485 總線一個(gè)或者幾個(gè)通道發(fā)送，則分別讀入各個(gè)通道的發(fā)送長(zhǎng)度和數(shù)據(jù)，依次發(fā)送。江南大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)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(diǎn)擊畫(huà)圖按鈕，從而打開(kāi)一個(gè) 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(jìn)制)觀察共 16 個(gè)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\(yùn)行，變量?jī)?nèi)容保持程序停止時(shí)刻狀態(tài)。得益于片上更高的通信帶寬和更短的通信時(shí)延，多核處理器在并行性方面具有天然的優(yōu)勢(shì)。在命令分析模塊中對(duì)來(lái)自主機(jī)板的命令進(jìn)行分析，解析出命令代碼，然江南大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院?？普撐暮蟾鶕?jù)命令代碼來(lái)決定把消息發(fā)送到具體的單處理任務(wù)中。：匯編語(yǔ)言文件，是 VxWorks Boot ROM 和 ROM based image 的入口。應(yīng)用軟件：以 VXWORKS 為平臺(tái)，用 C 語(yǔ)言編寫(xiě)。因此在將應(yīng)用嵌入到另外一個(gè)應(yīng)用中的時(shí)候，只需要獲得 part 中的接口和數(shù)據(jù)即可。時(shí)鐘電路：用 32MHz 的晶江南大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院?？普撐恼窠?jīng) CY7B991 驅(qū)動(dòng)，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(jì)出可靠、高效的嵌入式系統(tǒng)，必須要有與之相適應(yīng)的開(kāi)發(fā)工具。第三個(gè)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(guò)禁止數(shù)據(jù) CACHE 和總線探測(cè)更進(jìn)PowerPC 的嵌入式數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(jī)時(shí)鐘，那么在每一拍之間都會(huì)凍結(jié)時(shí)鐘。PowerPC603R 低功耗技術(shù)的使用動(dòng)態(tài)功耗管理的設(shè)計(jì)在 PowerPC603R 中動(dòng)態(tài)功耗管理模式是由軟件實(shí)現(xiàn)的，在正常的工作狀態(tài)下空閑的功能單元會(huì)受軟件控制進(jìn)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(shí)/ 計(jì)數(shù)器選用 82C54 可編程定時(shí)/ 計(jì)數(shù)器來(lái)實(shí)現(xiàn), 24 位定時(shí)器由 FPGA 實(shí)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(jì)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(shí)鐘設(shè)計(jì)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(jì) 目 標(biāo) 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(yīng) 用 。浮點(diǎn)狀態(tài)和控制寄存器（FPSCR）捕獲浮點(diǎn)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(duì)四種舍入模式之一的選擇。32 位 PowerPC 實(shí)現(xiàn)支持 4gigabyte 的有效地址空間，而 64 位 PowerPC 實(shí)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(jí)需要和使用的操作。嵌入式系統(tǒng)（Embedded System）是以嵌入式計(jì)算機(jī)為技術(shù)核心，面向用戶、面向產(chǎn)品、面向應(yīng)用，軟硬件可裁減的，適用于對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗等綜合性嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。PowerPC 使用嵌入式操作系統(tǒng) VxWorks和開(kāi)發(fā)環(huán)境 Tornado 開(kāi)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(chǔ)提供了更為健壯的支持。1998 年 ， 銅 芯 片 問(wèn) 世 ， 開(kāi) 創(chuàng) 了 一 個(gè) 新 的 歷 史 紀(jì) 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(kuò) 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(xué)繼續(xù)教育學(xué)院?？普撐某天o態(tài)分支情況預(yù)報(bào)。 電源的轉(zhuǎn)換由兩片可調(diào)的 LDO 分別實(shí)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(shí)器可作為操作系統(tǒng)中的系統(tǒng)時(shí)鐘和輔助時(shí)鐘, 其它兩個(gè)定時(shí)器留給用戶使用。中可以看出其時(shí)序關(guān)系。然而當(dāng)時(shí)鐘處于凍結(jié)狀態(tài)下的時(shí)候可能出現(xiàn)系統(tǒng)寄存器單元讀寫(xiě) MMU，如果檢測(cè)到這種狀況動(dòng)態(tài)功耗管理單元就會(huì)釋放相應(yīng)“凍結(jié)”的時(shí)鐘直到下一個(gè)功耗節(jié)省狀態(tài)的出現(xiàn)。PowerPC860SR 各方面性能包括適應(yīng)性、擴(kuò)展能力和集成度等都非常強(qiáng)。PowerPC 860SR 有兩個(gè) CPU：PowerPC 和 32 位 RISC。BSP 對(duì)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(shí)鐘和計(jì)時(shí)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(jī)、伺服、接口構(gòu)成。譯碼電路：譯碼通過(guò) FPGA 實(shí)現(xiàn)。在執(zhí)行 DOM 模塊的過(guò)程中，瀏覽器將所有從語(yǔ)法語(yǔ)義解析模塊中獲得的標(biāo)記和屬性，按照一定的層次結(jié)構(gòu)組織成 DOM 樹(shù)。BSP 主要目錄的組成及主要文件的作用：? 目錄 target/config/all：這個(gè)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(gè)或者幾個(gè)通道發(fā)送，則分別讀入各個(gè)通道的發(fā)送長(zhǎng)度和數(shù)據(jù)，依次發(fā)送。調(diào)試采用模擬雷達(dá)回波信號(hào)，加載在 Hotlink 板中的雷達(dá)回波輸出用SHARC 上，可以模擬各 PRF 不同工作狀態(tài)時(shí)雷達(dá)回波 AD 采樣后的輸出，包括大狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)復(fù)位包的發(fā)送。SHARC 板 處理器編號(hào) 變量名或地址觀察長(zhǎng)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(gè)數(shù)為數(shù)據(jù)包的幀計(jì)數(shù)（SOB） 。觀察處理器狀態(tài)時(shí)使用 Processor state 窗口，觀察數(shù)據(jù)時(shí)使用 Memory 窗口，觀察波形時(shí)使用 Plot 窗口，觀察時(shí)使用Trace 窗口。 多核處理器把多個(gè)處理器核集成到同一個(gè)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(gè) PowerMBI 模塊應(yīng)用軟件的核心模塊。：網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)的主要設(shè)置文件，主要對(duì) END 驅(qū)動(dòng)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(dòng)通信；使 hardwaredependent 和 hardwareindependent 在VxWorks 系統(tǒng)中很好的結(jié)合。對(duì)于每個(gè)窗口又采取了類似 微軟 MFC 中的 DocView 結(jié)構(gòu)。手動(dòng)部件復(fù)位由EPLDH 和 SN54LS125 實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)復(fù)位來(lái)自主機(jī)，系統(tǒng)復(fù)位只復(fù)位 VEM 接口，數(shù)處復(fù)位和 PowerMBI 板復(fù)位來(lái)自母板。這些設(shè)備都使用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)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(dòng)程序上移植。VxWorks 只占用了很小的存儲(chǔ)空間，并可高度裁減，保證了系統(tǒng)能以較高的效率運(yùn)行。它的一個(gè)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(shí)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(chǔ)器系統(tǒng)程序，在進(jìn)入昏睡模式之前就必須刷新數(shù)據(jù)CACHE。對(duì)于“猝發(fā)”讀出數(shù)據(jù)的每一拍來(lái)講時(shí)鐘都被自動(dòng)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(diǎn)操作、多數(shù)雙精度浮點(diǎn)操作都采用流水線方式體現(xiàn)其高性能、超標(biāo)量的特點(diǎn)；PowerPC603R 具有 5 個(gè)獨(dú)立的流水線執(zhí)行單元(分支處理單元、整型單元、浮點(diǎn)單元、讀出/寫(xiě)入單元和系統(tǒng)寄存器單元)和 2 個(gè)寄存器文件(32 個(gè) 64 b GPRS 和 32 個(gè) 64 b FPRS)．PowerPC603R 具有強(qiáng)大的指令和數(shù)據(jù)處理能力，采用分開(kāi)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(wèn)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(duì)列可以存放 6 條指令，對(duì)于未解決的條件轉(zhuǎn)移進(jìn)行可編程靜態(tài)轉(zhuǎn)移預(yù)測(cè)而且采用可編程寫(xiě)回(writeback)和寫(xiě)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(yè)空間、不同的塊的大小和 256 M 的段空間，在 PowerPC603R 中采用一個(gè) 64 組兩路組相連 ITLB 和 DTLB，而且通過(guò)快速捕獲裝置支持軟件江南大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院專科論文表格查找操作和更新；在提高系統(tǒng)性能方面 PowerPC603R 具有一個(gè)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(jí)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）