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基于FPGA的面向Linux核的基本硬件系统构建和测试

作者:李金凤,施慧彬时间:2012-02-14来源:电子产品世界收藏

  前言

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/128992.htm

  随着信息的高速发展,片上可编程系统SoPC(System on Programmable Chip)成为人们讨论的热门话题。具有高逻辑密度和高性能硬件模块的(Field Programmable Gate Array)使得高效率的片上处理器的设计成为现实。目前,片上系统的设计已有一定发展, 公司开发的嵌入式开发包EDK(Embedded Development Kit)被众多嵌入式研究者们所使用。

  技术介绍

  EDK

  嵌入式开发套件(EDK)是用于设计嵌入式可编程系统的全面解决方案。EDK自带了许多工具和IP,可以用来设计完整的嵌入式处理器系统,主要包括 平台工作室XPS( Platform Studio)和软件开发套件SDK(Software Development Kit)。本文既用到了Xilinx平台工作室XPS也用到了软件开发套件SDK。Xilinx公司的EDK不仅可以用做逻辑设计,并且可以使用PowerPC和MicroBlaze处理器,实现从硬件到软件的整个嵌入式系统设计。

  MicroBlaze

  本文用到的MicroBlaze是一个被优化过的可以在Xilinx公司中运行的软核处理器,并且可以和其它外设IP核一起完成可编程系统芯片的设计。它具有运行速度快、占用资源少、可配置性强等优点,广泛应用于通信、军事、高端消费市场等领域。MicroBlaze处理器采用RISC(Reduced Instruction Set Computer)指令集结构和哈佛存储结构,指令、数据总线位宽均为32位。MicroBlaze指令的执行有三级和五级流水线之分。当采用面积优化时,流水线分为三级,即取指,译码和执行,这样可以减少硬件开销。当不使用面积优化时,流水线分为五级:取指、译码、执行、访问存储器和回写,这样可以提高性能。本文用到的MicroBlaze版本是v6.00.b,其指令的执行为3级流水线模式。

  基本的硬件系统的搭建

  本文的硬件开发和调试环境是在Windows系统下,使用的是ISE_DS13.2开发工具。而内核编译等软件开发则是Linux操作系统下完成。



关键词: Xilinx FPGA

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