基于niosⅱ的多处理器设计及应用

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1、哈尔滨理工大学硕士学位论文基于NiosⅡ的多处理器设计及应用姓名：崔雪然申请学位级别：硕士专业：计算机软件与理论指导教师：胡宝霞20080301哈尔滨理T大学T学硕卜学位论文基于NioslI的多处理器设计及应用摘要随着工业的快速发展，人们对多处理器性能的要求越来越高。但由于生产技术的限制，传统通过提升工作频率来提升处理器性能的作法目前面临严重的阻碍。高频CPU的耗电量和发热量越来越大，给整机散热带来十分严峻的考验。引入多处理器技术是提高处理器性能的最有效的方法。多处理器系统中的关键问题是多处理器间通信和共享资源问题。本文提出了五种解决Niosll软核多

2、处理器间通信和资源共享的方案。对每种方案进行研究，并在Altera的CyclonelI开发板上进行验证测试，结果表明多处理器间的通信得到了和很好的解决。并得出了各种方案的比较结果，提出了各种方案的应用领域和性能优势。根据各种方案的比较结果，由于互斥硬核方案适合多处理器间的大量数据交换，所以选择了互斥硬核方案设计了基于NioslI多处理器的数据采集系统。三个NiosIl软核负责不同的数据采集任务，并行工作，从而大大提高了数据采集的速度。给出了外围电路设计和GPRS终端模块设计。把GPRS网络应用到数据采集中，采用嵌入式GPRS模块的拨号方法，从系统的配置

3、和AT指令的实现进行了较详细的探讨。实现了GPRS模块的拨号程序设计。研究了国际点对点(PPP)协议，揭示了建立PPP连接的实质，分析了系统组成部分的功能和系统的通信方案的选择，给出了拨号程序流程图和具体程序，完成了GPRS网络的设置和数据的传输。FPGA的功能强大、开发过程投资少、周期短、可反复编程修改；NiosII具有高性能、低成本、可配置、易使用等优点。NioslI多核处理器在FPGA中易于实现，并且多核之间的通信可选方案较多，适应范围广。相信会在越来越多的系统中采用。关键词SOPC；NiosII多核处理器：数据采集；GPRS哈尔滨理工大学rT学

4、硕}+学位论文DesignandApplicationofMultiprocessorBasedonNiosIIAbstractAlongwiththerapiddevelopmentofindustry，peoplehavemoredemandsonthemultiprocessor’Sperformance．However，becauseoftheconstraintsofproductiontechnology，traditionalworkarefacingseriousobstaclesthroughincreaseingthefrequen

5、cyofprocessorforperformance．ThehigllfrequencyCPU’Spowerconsumptionandheatisincreasing．Theintroductionofmulti—processoristhemosteffectivemethodtoimprovetheprocessor’Sperformance．Thekeyproblemofmultiprocessorsystemiscommunicationandsharingofresources．Thispaperpresentsfivesolutions

6、ofcommunicationandsharingresourcesbetweenmultiprocessors．EachsolutionisresearchedanddevelopmentinAltera‘SCyclonelIboard，themultiprocessorandcommunicationhavebeensatisfactorilyresolved．Thepaperpresentsfivesolutions’Sareasofapplicationandperformanceadvantages．Finally，inaccordancew

7、iththeresultsofthevarioussolutions，becausethemutexsolutionisforthelargenumberofdataexchangebetweenmultiprocessor，themutexsolutionischoosenasahigh—speeddataacquisitionsystemplatformbasedonsoftcoreNioslI．3NioslIsoftcoresarefordifferentdataacquisitiontasksandparallel．Sothespeedofda

8、taacquisitionisincreasedgreatly．Theexternalcirc