嵌入式系统/ARM技术中的基于国产多核处理器的可重构计算机设计（二）

相关信息： 基于国产多核处理器的可重构计算机设计（一）   　　2.1.1 器件选型 　　计算机器件的选型不仅关系到计算机的整体性能，更重要的是，直接影响到潜在用户目标系统在开发时硬件设计的复杂度。因此在完成预期功能要求的前提下，计算机元器件的选型应该充分的考虑计算机的应用环境，如元器件工作与存储的温度范围等。 　　2.1.2 内存设计 　　龙芯3A处理器上集成2个DDR2通道，每个通道支持的容量为1GB,两个通道共2GB.每个通道采用8颗16位位宽1GB的内存颗粒，两个通道共16颗内存颗粒。其中，CLK0、2一组，CLK1、3一组，即颗粒1、2一组时钟，颗粒3、4一组时钟。特别注 在嵌入式系统和ARM技术领域，基于国产多核处理器的可重构计算机设计是一个重要的研究方向，这关乎到系统的性能优化、灵活性以及适应性。在本文的第二部分中，我们将深入探讨这一主题，重点关注器件选型、内存设计、电源设计、时钟设计和其他关键设计要素，以及可重构设计的实现策略。 2.1 设计要素 2.1.1 器件选型是计算机设计的基础，其重要性不言而喻。在选择计算机器件时，不仅要满足预期的功能需求，还要充分考虑实际应用环境，比如工作温度范围，确保器件在各种条件下稳定工作。 2.1.2 内存设计是影响系统性能的关键因素。以龙芯3A处理器为例，它集成了两个DDR2通道，每个通道支持1GB的容量，总计2GB。内存颗粒的组织方式需遵循特定的时钟组，以保证数据传输的同步性。此外，内存颗粒的电源和地线需要通过磁珠隔离，以减少干扰。 2.1.3 电源设计必须提供不同电压等级以满足各种组件的需求。设计中应考虑电源的上电顺序，以确保系统稳定启动，并且可以灵活配置处理器和其他关键部件的供电顺序。 2.1.4 时钟设计是保证系统精确运行的核心。选择适当的时钟芯片，如SLG8LP625T，用于生成处理器、北桥、南桥以及网络控制器所需的各种时钟频率。同时，还需要考虑时钟源的兼容性和稳定性。 2.1.5 其他设计包括电源管理、处理器上电时序、系统启动时序、复位机制等。这些细节对于系统的可靠性和效率至关重要。例如，处理器的核电压由3.3V的POWERGOOD信号控制，系统启动时序通过MAX708延迟信号控制，确保了正确的启动流程。 2.2 可重构设计 可重构计算机设计的核心是FPGA的配置优化和在线重配置。如图4所示，计算任务被分解为多个配置文件，每个文件对应于任务的一部分，允许在运行时动态重构FPGA，从而提高计算效率。这种设计流程如图5所示，涉及软件硬件划分、任务映射到微处理器或FPGA，以及非重叠功能调度，旨在实现硬件加速并提升整体系统性能。 总结来说，基于国产多核处理器的可重构计算机设计是一个综合性的工程，涉及到元件选择、内存架构、电源和时钟管理，以及创新的可重构技术。这样的设计不仅可以提高系统性能，还能应对不断变化的应用需求，为嵌入式系统和ARM技术带来更大的灵活性和适应性。