基于FPGA的時(shí)鐘頻率動(dòng)態(tài)重置算法研究與應(yīng)用.pdf

1、時(shí)鐘頻率動(dòng)態(tài)重置技術(shù),是指通過軟件動(dòng)態(tài)地改變電路模塊的工作時(shí)鐘頻率,以達(dá)到降低功耗、減少散熱,延長電路模塊使用壽命等作用。此項(xiàng)技術(shù)被廣泛地應(yīng)用到處理器之中,使處理器在性能和功耗上達(dá)到比較理想的平衡。國際上比較有代表性的主要有Intel公司的SpeedStep技術(shù)以及AMD公司的Cool’n’Quiet和PowerNow!技術(shù)。而國內(nèi)對(duì)此項(xiàng)技術(shù)的研究卻少之又少,遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國外。
　　 本文中,首先針對(duì)現(xiàn)有混合模式時(shí)鐘管理器(MMC

2、M)動(dòng)態(tài)重置算法占用大量ROM空間、與用戶交互性不強(qiáng)的問題,提出一種基于FPGA的頻率動(dòng)態(tài)重置改進(jìn)型算法。動(dòng)態(tài)重置端口(DRP)與加強(qiáng)型MMCM原型連接,采用狀態(tài)機(jī)來驅(qū)動(dòng)DRP,順序?qū)崿F(xiàn)讀取輸出端口寄存器地址、讀取分頻值、使能端口寄存器讀寫等功能,以達(dá)到軟件動(dòng)態(tài)改變電路模塊工作頻率的功能。
　　 然后,我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)用戶可控的頻率動(dòng)態(tài)重置系統(tǒng),用戶在電腦終端直接輸入電路模塊序號(hào)和頻率值即可改變相應(yīng)模塊的工作頻率。該系統(tǒng)主要由處理

3、器軟核MicroBlaze連接電腦和動(dòng)態(tài)重置模塊BeatMaster而成,BeatMaster的可重置輸出時(shí)鐘信號(hào)作為MicroBlaze和PCIe的測速模塊Speed_Test的工作時(shí)鐘。此系統(tǒng)可作為時(shí)鐘發(fā)生模塊應(yīng)用到其它系統(tǒng)中,即可使用戶任意改變其余模塊的工作頻率。
　　 時(shí)鐘頻率動(dòng)態(tài)重置的最終目的是減少電路的功耗,因此,監(jiān)測不同工作頻率下電路模塊的功耗情況成為此研究的必需項(xiàng)目?；赟ystem monitor模塊,我們?cè)O(shè)計(jì)