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基于SPARCV8的嵌入式星载计算机_糖果派对

发布者: 糖果派对发布时间:2020-08-19

1章节SPC(ScalableProcessorArchitecture),是任何人或公司都能获准和用于其于微处理器和半导体发展的开发技术规格。SPARC问世与SUNMicrosystems实验室公司,它是加州大学伯克利的研究人员在RISC技术上研究发展一起的。

1985年Sun微系统公司为了取得更高的继续执行效率和更加优化的编译器,并符合其延长开发周期、很快投放市场的拒绝,明确提出了该体系结构。该公司本身并不展开集成电路的设计和生产,而是由多家半导体厂商以有所不同的VLSI构建为其展开生产。最后只拒绝用这些有所不同芯片包含的系统皆确保程序二进制相容。

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这使得厂家能充分发挥自己的特长更进一步改良工艺技术、提升性能。可以说道SPARC是一个对外开放的体系结构标准,容许公众制造商的重新加入。1987年,Sun和TI公司合作开发了RISC微处理器SPARC。

1989年,SUNMicrosystems移往SPARC规范到一个独立国家、非盈利的组织,用作服务成员研发证书。从最先的32位SPARCV7,到32位SPARCV8(哈佛结构),仍然发展到目前的64位SPARCV9(微克量),使SPARC体系的RISC微处理器获得普遍的发展。SPARC微处理器最引人注目的特点就是它的可扩展性,这是业界经常出现的第一款有可扩展性功能的微处置,SPARC的发售为Sun夺得了高端微处理器市场的领先地位。

Sun公司以其性能杰出的工作站著称,这些工作站全都是使用Sun公司自己研发的SPARC芯片。计算机是航天设备掌控的中枢神经,随着航天工程复杂性的大大提升,设备对计算机的拒绝更加低。

航天电子产品不但要耐热火箭起飞时的冲击、振动等严苛的力学环境,而且要忍受宇宙空间的高温、低温、低真空、低电磁辐射等极端条件;另外,由于在空间环境条件下,电子产品的可维护性十分劣,而且一旦再次发生故障,其后果往往比较严重,甚至是可怕的。因此相对于普通计算机,其可靠性拒绝更高。

天领域,美国现在用于的最低端的星载计算机,使用的是基于POWERPC体系结构的。欧空局为了挣脱美国对其空间研发能力的制约而独立国家研发了基于SPARCV7机构的面向空间应用于的微处理器:ERC32,其电磁辐射修整版本早已成熟期用于于航天环境中。

06年5月22日,基于LEONSPARCV8的处理器也顺利用于于航天工程。可以说道SPARC体系结构的CPU在今后的航天计划中将充分发挥更大起到。尽管国内的IC研发和设计水平同国际先进设备水平比起还不存在着较小的差距。但是,随着国内半导体工业的发展,国内已能生产出有可以在空间环境应用于的处理器,有些处理器有数在轨飞行中的经历,但基于这些处理器的航天计算机性能较为较低,处置能力不多达11MIPS,性能功耗比小,重量体积又偏高,无法适应环境我国航天工程未来的发展。

近年来,我国加快了军用器件国产化的步伐,研制出了较高性能的处理器,本设计使用的国产CPU是32位RISC处理器,主频150MHz,处置能力80MIPS@133MHz,这款CPU是目前国产的可在空间应用于的CPU中性能较为低的。本处理器基于SPARCV8体系结构,内部使用AMBA总线可拓展结构,具有32kb指令内存和32kb数据内存。功耗高于1瓦,具备检错和数据流功能,反对对寄存器填和外部存储器的EDAC,以及Cache的奇偶校验。芯片使用0.18umCMOS工艺,抗总剂量:100Krad(Si)。

2硬件构建方案2.1总体设计本设计考虑到计算机的可扩展性,使用底板、主板、电源板分离出来,并在底板上腾出了两个拓展插槽,便于将来功能拓展时用于。2.2CPU主板设计由于1553B总线具备极高的可靠性,因而在航空、航天、军事等领域的电子联网系统中获得广泛应用。1553B总线具备以下优点:类似于局域网结构;校验容错能力:反对智能远置终端;低可信的故障隔离性能;动态可确定性。

本设计中引进1553B总线。主板的布线要主要电磁兼容的影响,使用六层电路板,布线时主要电源拆分和多层回头线策略。另外用一片小的CPLD可以将非常简单电路构建其中,修改电路复杂程度。

2.3其它硬件设计电源板的设计,要考虑到为本系统获取高效和平稳的电源。本系统电路较简单,电源板要获取多个电平的电源给系统用于。底板的设计较为简单,它把整个系统集成到一起。

而拓展板设计主要是为了明确工程和项目市场需求而展开变更设计。3底层软件方案3.1V8汇编语言3.1.1语言格式V8的汇编语言以段(section)为单位的组织源文件。

段是比较独立国家的、具备特定名称的、不可分割的指令或者数据序列。段可以分成代码段和数据段,代码段存放在继续执行代码,数据段存放在代码运行时必须中用的数据。一个源程序最少必须一个代码段,大的程序可以包括多个代码段和数据段。V8的汇编语言源程序经过编撰处置后分解一个可继续执行的镜像文件(即.exe文件),该可执行文件还包括下面三个部分:一个或多个代码段,代码段一般来说是格式化的一个包括初始值的数据段,这些数据段一般来说是可读取的零个或多个不包括初始值的数据段,这些数据段被初始化为0V8汇编程序的基本结构为:.segtext!定义一个代码段.globaldata,start,hardreset!定义全局变量start:!标识程序开始,start要定义为globalsetdata,%g1set3,%g2add%g2,%g1,%g2.segdatadata:.|糖果派对。

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