M-DSP可編程同步存儲(chǔ)控制器和Semaphore部件的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證.pdf

1、隨著多核DSP處理器體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展，核間通信的要求越來(lái)越高，共享存儲(chǔ)已經(jīng)成為主流多核處理器核間通信的解決方案。作為共享存儲(chǔ)的關(guān)鍵技術(shù)之一，同步操作嚴(yán)重影響共享存儲(chǔ)一致性效率。伴隨性能大幅提升，處理的數(shù)據(jù)量越來(lái)越大，迫切需要穩(wěn)定可靠的外部存儲(chǔ)接口連接片外存儲(chǔ)器。
　　M-DSP是我校自主研發(fā)的新型高性能32位浮點(diǎn)/定點(diǎn)多核DSP芯片。本文根據(jù)M-DSP項(xiàng)目的設(shè)計(jì)需求，研究主流DSP處理器共享存儲(chǔ)中同步操作的功能特點(diǎn)和實(shí)現(xiàn)方式，設(shè)計(jì)實(shí)

2、現(xiàn)了一種簡(jiǎn)潔、高效的包含有64個(gè)信號(hào)燈的Semaphore部件。針對(duì)不同系統(tǒng)同步方式不同，提出了中斷和輪詢兩種信號(hào)燈申請(qǐng)方式，直接請(qǐng)求表現(xiàn)為輪詢方式，中斷方式包括間接請(qǐng)求和組合請(qǐng)求。通過(guò)請(qǐng)求隊(duì)列實(shí)現(xiàn)DMA、ET以及各個(gè)核對(duì)信號(hào)燈的中斷訪問(wèn)方式，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)信號(hào)燈請(qǐng)求錯(cuò)誤條件的檢測(cè)。針對(duì)讀命令不附帶寫(xiě)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，提出了讀寫(xiě)命令和寫(xiě)數(shù)據(jù)分開(kāi)控制的緩沖器，減少了數(shù)據(jù)緩沖器的無(wú)效翻轉(zhuǎn)，有效降低了存儲(chǔ)器翻轉(zhuǎn)帶來(lái)的功耗損失。
　　為支持Z

3、BTSRAM、SBSRAM等多種類型同步靜態(tài)存儲(chǔ)器，作者設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種可編程的同步存儲(chǔ)控制部件，通過(guò)編程可實(shí)現(xiàn)多種同步存儲(chǔ)器同時(shí)連接M-DSP?？刂破鞯暮诵氖怯邢逘顟B(tài)機(jī)，通過(guò)流控通路對(duì)讀寫(xiě)命令進(jìn)行精確控制，保證共享數(shù)據(jù)總線上讀寫(xiě)數(shù)據(jù)不會(huì)沖突，并對(duì)讀寫(xiě)轉(zhuǎn)換過(guò)程中狀態(tài)機(jī)空轉(zhuǎn)周期進(jìn)行優(yōu)化，提高了數(shù)據(jù)吞吐率。
　　最后，本文使用NC_Verilog完成了Semaphore部件和可編程靜態(tài)同步存儲(chǔ)控制器模擬驗(yàn)證。采用基于覆蓋率驅(qū)動(dòng)的驗(yàn)證方法