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雙MicroBlaze軟核處理器的SOPC系統(tǒng)設(shè)計(jì)（一）

1.3 軟件設(shè)計(jì)

1.3.1 存儲(chǔ)器映像

為了保證每個(gè)處理器在執(zhí)行軟件部分時(shí)不發(fā)生沖突，必須對(duì)其存儲(chǔ)器進(jìn)行存儲(chǔ)器映像。圖2是存儲(chǔ)器映像圖。

圖2 處理器的存儲(chǔ)器映像圖

從圖2中可以看出，用戶(hù)可以靈活地為兩個(gè)ELF文件分配適當(dāng)大小的存儲(chǔ)器空間作為ELF文件的映射地址范圍。由于boot（引導(dǎo)）存儲(chǔ)器不可以共享，所以ELF文件的boot部分（。vectors*）被映射到私有存儲(chǔ)器中，它可以實(shí)現(xiàn)MicroBlaze處理器隨時(shí)調(diào)用，也可以引導(dǎo)ELF文件加載到DDR中。Heap和stack的范圍表示ELF文件在DDR中映像的存儲(chǔ)器大小。boot存儲(chǔ)器的大小表示boot部分所能引導(dǎo)的DDR的范圍。ELF文件的位置和輸出鏈接腳本的位置可以根據(jù)用戶(hù)的需求選擇。每個(gè)可執(zhí)行文件的存儲(chǔ)器映像地址都是通過(guò)編譯器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，實(shí)現(xiàn)以后被傳到鏈接器，生成鏈接腳本。

1.3.2 通信與同步

利用Shared Memory模塊通信是處理器之間最常用的通信方式。其通信接口函數(shù)如下：

SHM_WRITEAREA（）；/*向Shared Memory中寫(xiě)數(shù)據(jù)*/SHM_READAREA（）； /*從Shared Memory中讀數(shù)據(jù)*/利用Mailbox模塊可以實(shí)現(xiàn)處理器之間的信息傳遞和中斷。這在軟件設(shè)計(jì)中主要體現(xiàn)在以下代碼行中：

XMbox_WriteBlocking（）；/*向Mailbox中寫(xiě)數(shù)據(jù)*/XMbox_ReadBlocking（）；/*從Mailbox中讀數(shù)據(jù)*/在軟件應(yīng)用設(shè)計(jì)中，兩個(gè)處理器之間的同步是通過(guò)Mutex Locks實(shí)現(xiàn)的，它的狀態(tài)有LOCK和UNLOCK之分。Mutex狀態(tài)的操作主要體現(xiàn)在以下命令行中：

MLOCK（）； /*使用之前LOCK*/MUNLOCK（）；/*使用之后UNLOCK*/軟件的調(diào)試（debug）需要手工地選擇處理器，兩個(gè)處理器不可以同時(shí)調(diào)試。在XMD Console中的調(diào)試命令主要有：

debugconfig–reset_on_run disable /*下載時(shí)避免復(fù)位*/dow executable.elf /*下載ELF文件*/run /*運(yùn)行*/2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

本設(shè)計(jì)采用調(diào)試模塊分別對(duì)兩個(gè)處理器進(jìn)行調(diào)試，通過(guò)超級(jí)終端輸出測(cè)試結(jié)果。

2.1 Mailbox的測(cè)試結(jié)果

通過(guò)Mailbox可以實(shí)現(xiàn)處理器之間的中斷和通信。

兩處理器首先通過(guò)交換字符串“helo BOY”的形式匯合（rendezvous），以此來(lái)證明兩個(gè)處理器的連接情況。在這里，每次發(fā)送的數(shù)據(jù)包為2044字節(jié)，共發(fā)送了3個(gè)數(shù)據(jù)包，都能成功地發(fā)送。經(jīng)驗(yàn)證，每次發(fā)送的信息量最大為4096字節(jié)，可以重復(fù)發(fā)送。