2016新编第十章、嵌入式计算平台续.doc

本文由献 ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 嵌入式计算平台续 陈天洲 1,组件接口 存储器组件 设备接口 1.1 存储器组件 选用存储块来扩展获得高带宽存储器 三种主存结构 单体单字 单体多字 多体交叉 假设: 假设: 送地址: 送地址:4CC 每个字的访问时间: 每个字的访问时间: 24CC 传输一个字的时间: 传输一个字的时间: 4CC 块大小: 4字 块大小: a)单体单字 a)单体单字 失配损失: 4*(4+24+4)=128CC 失配损失: 4*(4+24+4) 带宽: 16B/128CC = 1/8 (字节/CC) 字节/CC) 带宽: b)单体多字——提高带宽方法1 b)单体多字 单体多字——提高带宽方法 提高带宽方法1 失配损失: 1*(4+24+4)= 32CC 失配损失: 1*(4+24+4) 带宽: 16B/32CC = 1/2 (字节/CC) 字节/CC) 带宽: 代价:多路转换器, 代价:多路转换器,可能影响命中时间 内存扩充不便, 内存扩充不便,错误检测不便 c)简单的多体交叉——提高带宽方法2 c)简单的多体交叉 简单的多体交叉——提高带宽方法 提高带宽方法2 失配损失: 失配损失: 4+24+4*4=44CC 带宽: 16/44 = 0.4 带宽: 独立存储器模块 独立存储器模块——提高带宽方法 提高带宽方法3 提高带宽方法 目的:优化顺序访问——支持独立无关访问 目的:优化顺序访问 支持独立无关访问 公用地址线, 设分开的地址线, 公用地址线,数据线 ——设分开的地址线,数据 设分开的地址线 线. 避免存储器访问模块冲突 避免存储器访问模块冲突——提高带宽方法 提高带宽方法4 提高带宽方法 – 取大的模块数 – 编译优化:内外循环转换, 数组大小 编译优化:内外循环转换, 数组大小2n – 模块数取:( n -1)的 质数 模块数取:(2 ) :( 模块号=地址 模块号 地址 mod 模块数 模块内地址=地址 模块内地址 地址 mod 模块内字数 图(437/289) ) DRAM芯片内的交叉 芯片内的交叉——提高带宽方法 提高带宽方法5 芯片内的交叉 提高带宽方法 1.2 设备接口 部分设备直接接在总线上,无逻辑接口 大部分通过逻辑接口连总线 不同设备不同接口逻辑 2,嵌入式系统设计框架 嵌入式系统设计 嵌入式系统框架图 简单的,嵌入式系统可以分为嵌入式硬件 与嵌入式软件. 嵌入式硬件指的是嵌入式系统中物理可见 的部分. 撇开封装等因素,这里讨论的主要是嵌入 式系统的硬件模块. 嵌入 式 软件 嵌入式应用软件 嵌入式操作系统 嵌入 式 硬件 嵌入式硬件模块 嵌入式处理器 嵌 入 式 开 发 工 具 嵌入式硬件模块一般称为嵌入式 系统板级产品. 提供了系统的各种资源,如存储,电源, 接口,传感等等. 系统的各种资源由嵌入式处理器管理 嵌入式处理器 分为高端低端两个分叉的方向 低端的嵌入式系统使用的是低廉,简单控制的嵌 入式系统,如报时功能等等,优点是是性价比高 这个特点 高端嵌入式处理器一般是有大内存,高处理速度 等特点 从硬的角度讲,高端嵌入式处理器大多是有 JTAG口的,高端嵌入式处理器为网络互联与多媒 JTAG口的,高端嵌入式处理器为网络互联与多媒 体应用提供了广阔的平台 嵌入式应用软件 运行在嵌入式操作系统平台上 早期的嵌入式系统中, 51,PIC 单片机, 早期的嵌入式系统中 , 如 51,PIC单片机 , 没有嵌入式操作系统的 早期的嵌入式应用软件就要管理整个系统, 早期的嵌入式应用软件就要管理整个系统 , 考虑到系统的复杂性带来开发的难度, 考虑到系统的复杂性带来开发的难度 , 这 样的系统只能适用于控制功能不多的场景. 样的系统只能适用于控制功能不多的场景 . 嵌入式操作系统(Embedded 嵌入式操作系统(Embedded OS) OS) 在嵌入式系统中是一个承上启下的结构 统管系统的所有硬件资源, 统管系统的所有硬件资源 , 同时为嵌入式 应用软件提供软接口(体现为一系列的API) 应用软件提供软接口(体现为一系列的API) 由于应用环境限制的缘故, 由于应用环境限制的缘故 , 嵌入式操作系 统对实时性要求比较高(这也正是不要 linux作为嵌入式操作系统的原因 ) linux 作为嵌入式操作系统的原因), 系统 容量