松耦合式可編程復(fù)雜SoC的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

　　用戶在C編程時(shí)，只需要按照Speed所需的啟動(dòng)方式，先設(shè)置控制字、再輸入濾波系數(shù)、然后啟動(dòng)DMA輸入原始數(shù)據(jù)。值得注意的地方是，為了實(shí)現(xiàn)Speed的運(yùn)算與DMA中原始數(shù)據(jù)輸入同步，需要在C代碼的不同指令間插入一定的延遲指令，此延遲間隔可根據(jù)軟硬件的響應(yīng)速度來計(jì)算。

　　Gaisler Research公司提供完整的LEON3開發(fā)套件，包括C代碼編譯器sparc-elf-gcc，大大方便了軟硬件開發(fā)和聯(lián)合調(diào)試。 將LEON3和Speed的SoC硬件HDL描述，及編譯后的二進(jìn)制指令調(diào)入Modelsim進(jìn)行軟件仿真，再利用FPGA進(jìn)行硬件仿真，其結(jié)果如圖8、9、10所示。

　　圖8 從C語言控制字產(chǎn)生的配置時(shí)序

　　圖9 觸發(fā)中斷響應(yīng)的zero_flag信號(hào)

　　圖10 在Altera StratixII 2S180中的仿真結(jié)果

　　結(jié)語

　　本項(xiàng)目利用LEON3的高性能、易編程、開源等優(yōu)點(diǎn)，開發(fā)了AHB總線接口和DMA控制器，實(shí)現(xiàn)了Speed專用信號(hào)處理器的軟件可編程，大大簡化了Speed用戶的開發(fā)過程。有待改進(jìn)之處是，1)當(dāng)前Speed可處理40bit數(shù)據(jù)，而Leon3是32bit，沒有最大限度發(fā)揮Speed的運(yùn)算能力;2)如果在LEON3上運(yùn)行RTEMS (Real Time Executive for MultiProcessor Systems) 操作系統(tǒng)，將進(jìn)一步方便用戶擴(kuò)展LEON3的利用價(jià)值。