Virtex-II Pro開發(fā)板進行雙核系統(tǒng)解決方案
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Xilinx Virtex-II Pro開發(fā)板為各大學(xué)主要采用的開發(fā)板，該板上主芯片XC2VP30內(nèi)置兩個硬核PowerPC405，具有30 816邏輯單元、136個18位的乘法器、2 448 Kbit的Block RAM。國內(nèi)研究應(yīng)用多使用該板進行單核系統(tǒng)設(shè)計，未能充分利用其雙核資源。其原因在于：Xilinx公司軟件對Virtex-II系列開發(fā)板的雙核系統(tǒng)設(shè)計支持性不好;Virtex-II Pro開發(fā)板只具有一個串口輸出，給調(diào)試帶來了極大的不便。
本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/150050.htm 針對在Virtex-II Pro開發(fā)板進行雙核系統(tǒng)設(shè)計難
度大的問題，本文給出雙核硬件系統(tǒng)的構(gòu)建方法，提出一種共享串口輸出和共享存儲器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，能夠充分利用板上資源，下載調(diào)試非常便利，可以很好地支持雙核的應(yīng)用設(shè)計。
1 硬件系統(tǒng)設(shè)計
系統(tǒng)采用EDK10.1i03開發(fā)環(huán)境。設(shè)計雙核的系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示。
系統(tǒng)具有2個PowerPC405處理器：PPC_0和PPC_1，兩個處理器具有各自獨立的私有Boot BRAM，用于存儲相應(yīng)的應(yīng)用程序。PPC_0通過總線PLB_0控制外設(shè)SDRAM，PPC_1通過總線PLB1控制外設(shè)LED_4Bits。兩個處理器具有各自的中斷控制器和復(fù)位控制器。JTAG具有2個PowerPC的接口，并通過共享串口進行信息輸出。
雙核系統(tǒng)設(shè)計流程如下：
(1)利用BSB(Base system Builder)向?qū)蓡魏讼到y(tǒng)。
系統(tǒng)BSB設(shè)置的參數(shù)如下：
· System clock：100 MHz，no cache，no OCM
· RS232：opb UARTLITE，115200n8，use interrupt
· DDRAM：PLB DDR 256 MB，use interrupt
· LEDs_4 Bit：use interrupt
· PLB_BRAM_IF_CNTLR：64 KB
(2)添加和配置IP
由于EDK10不支持雙核系統(tǒng)設(shè)計，因此需要手動添加和配置相關(guān)IP，需添加的IP核有：
ppc405, plb_v46, plb2plb_bridge, bram_block, opb_intc plb_bram_if_cntlr, xps_mutex
MHS(Microprocessor Hardware Specification)是描述硬件結(jié)構(gòu)的文件，需要修改MHS文件對添加的IP核進行配置。這里給出主要的ppc405、bram_block、xps_mutex核的配置說明，其他IP核將不再贅述。
?、賹PC405_1的配置說明
BEGIN ppc405
PARAMETER INSTANCE = PPC_1
PARAMETER HW_VER = 3.00.a
PARAMETER C_DSOCM_DCR_BASEADDR=
0b0000100000
PARAMETER C_DSOCM_DCR_HIGHADDR =
0b0000100011
BUS_INTERFACE RESETPPC=ppc_rest_bus_1 //復(fù)位
BUS_INTERFACE JTAGPPC = jtagppc_cntlr_0_1
#用于PPC_1調(diào)試
BUS_INTERFACE IPLB0=plb1//總線
BUS_INTERFACE DPLB0=plb1
PORT EICC405EXTINPUTIRQ=xps_intc_1_Irq
PORT CPMC405CLOCK=proc_clk_s //時鐘
END
②對Mutex核進行配置
BEGIN xps_mutex
PARAMETER INSTANCE = xps_mutex_0
PARAMETER HW_VER = 1.00.a
PARAMETER C_NUM_MUTEX = 2
PARAMETER C_SPLB0_BASEADDR = 0x82400000
#該地址應(yīng)用于Mutex初始化
PARAMETER C_SPLB0_HIGHADDR = 0x8240ffff
PARAMETER C_SPLB1_BASEADDR = 0x82600000
#該地址應(yīng)用于Mutex初始化
PARAMETER C_SPLB1_HIGHADDR = 0x8260ffff
BUS_INTERFACE SPLB1 = plb1
BUS_INTERFACE SPLB0 = plb0
END
?、酃蚕鞡RAM核進行配置
BEGIN bram_block
PARAMETER INSTANCE = share_bram
PARAMETER HW_VER = 1.00.a
BUS_INTERFACE PORTB=share_bram_if_cntlr_1_PORTA
BUS_INTERFACE PORTA = share_bram_if_cntlr_0_
PORTA
END
(3)生成地址空間(Generate Addresses)
使用Generate Addresses命令，系統(tǒng)自動分配地址空間。由于軟件本身不支持雙核系統(tǒng)設(shè)計，在地址空間沖突時，需要手動對沖突的地址空間進行調(diào)整。使用Generate Bitstream可產(chǎn)生系統(tǒng)的硬件比特流。
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