基于AMBA總線的異構(gòu)多核高速互連技術(shù)的研究.pdf

1、隨著半導(dǎo)體技術(shù)和嵌入式技術(shù)的快速發(fā)展,以及Java技術(shù)的廣泛應(yīng)用,Java的很多優(yōu)點(diǎn)使其在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛。但是,Java程序的運(yùn)行,需要借助Java虛擬機(jī)(以下稱為JVM),以及基礎(chǔ)類庫,因此,在嵌入式系統(tǒng)中限制了Java程序的運(yùn)行速度,同時(shí),Java的運(yùn)行時(shí)環(huán)境以及基礎(chǔ)類庫需要占用較大的系統(tǒng)資源,在嵌入式系統(tǒng)這樣資源有限的環(huán)境下,大大的限制了Java程序的執(zhí)行性能。
　　由于這些限制,一些學(xué)者和企業(yè)開發(fā)出了Java

2、處理器替代JVM用來提高Java程序的執(zhí)行效率,如Sun公司開發(fā)的picoJava處理器、MartinSehoeberl開發(fā)的JavaOptimizedProcessor(以下稱為JOP)等等,Java處理器是一種Java虛擬機(jī)的硬件實(shí)現(xiàn)。目前,在嵌入式開發(fā)中如何提高Java程序的執(zhí)行性能,國內(nèi)外的研究主要集中在采用將Java處理器集成到嵌入式系統(tǒng)中,與通用核構(gòu)成異構(gòu)多核系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。
　　本文通過對(duì)AMBA(AdvancedMic

3、rocontrollerBusArchitecture)總線、LEON3微處理器系統(tǒng)以及JOP核的研究,提出“基于AMBA總線的異構(gòu)多核高速互連”技術(shù)。通過設(shè)計(jì)一個(gè)基于有限狀態(tài)機(jī)模型的JOP核的AMBA總線接口,將JOP核集成到LEON3微處理器系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于AMBA總線的異構(gòu)多核系統(tǒng)。其中,JOP核用于執(zhí)行Java應(yīng)用程序,LEON3用于執(zhí)行其他的普通程序,兩個(gè)處理器通過高速AMBAAHB(AdvancedHigh-perfo

4、rmanceBus)總線實(shí)現(xiàn)高速互連。
　　最后,本文采用XilinxISE12.4軟件和ModelSimSE6.5仿真軟件分別對(duì)接口的存儲(chǔ)器讀操作、存儲(chǔ)器寫操作、串口的讀操作、串口的寫操作、以及串口狀態(tài)寄存器的讀操作進(jìn)行了仿真測試,驗(yàn)證了接口實(shí)現(xiàn)通信的正確性。采用Xilinx提供的Xpower功耗分析工具對(duì)異構(gòu)多核系統(tǒng)的總體功耗進(jìn)行了測試分析,并與多核LEON3系統(tǒng)的功耗進(jìn)行對(duì)比分析,驗(yàn)證了基于AMBA總線的異構(gòu)多核結(jié)構(gòu)的低功耗