可穿戴計算系統(tǒng)的SOC模型研究與設計.pdf

1、可穿戴計算機是一種用戶可以解放雙手的移動計算系統(tǒng)，具有可穿戴性、移動性、持續(xù)性和人機交互性等特性。目前國內(nèi)外已經(jīng)將很多研究成果應用于工業(yè)、軍事和航天等領域。但是當今的可穿戴計算機系統(tǒng)主要還是基于電路板的板上系統(tǒng)，而隨著微電子技術(shù)的發(fā)展以及片上系統(tǒng)的出現(xiàn)，傳統(tǒng)的板上可穿戴計算機系統(tǒng)向片上可穿戴計算機系統(tǒng)發(fā)展是當前的發(fā)展趨勢。在這樣的背景下，863項目“專用可穿戴網(wǎng)絡終端體系結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)研究”提出了要進行可穿戴計算機系統(tǒng)的片上系統(tǒng)模型研究

2、。之所以只是進行可穿戴計算機片上系統(tǒng)模型的研究，是因為考慮到這是一種探索性的研究，而且考慮到進行整個片上系統(tǒng)的研究需要面臨以下的困難：其一，是處理器領域的技術(shù)壟斷和封鎖；其二，由于各種外圍控制模塊的技術(shù)也是保密的，對個人來說重新設計模塊在短期內(nèi)也幾乎是不可能完成的。其三，需要計算機、微電子和集成電路設計相關(guān)領域的知識。所以本文研究的目標是提出一種可穿戴計算機系統(tǒng)的模型，并對其進行驗證。進行這項研究可以為將來的片上可穿戴計算系統(tǒng)的研究進行

3、相應的技術(shù)儲備和鋪墊，從模型原理上行得通。使將來硬件實體化的片上可穿戴計算機系統(tǒng)能夠比傳統(tǒng)的板上可穿戴計算機系統(tǒng)體積更小，功耗更低，具有更好的可穿戴性和移動性。
　　本文首先從現(xiàn)有的幾款平臺入手，分別搭建了計算機系統(tǒng)原型，并移植操作系統(tǒng)，通過這個過程發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有平臺不能滿足要求，所以需要從底層重新進行系統(tǒng)設計。根據(jù)計算機系統(tǒng)的經(jīng)典組成部分劃分，首先進行對其核心部分即處理器設計，采用精簡指令集架構(gòu)，設計32位的處理器。處理器設計首先根據(jù)