现在的位置: 首页 > 综合 > 正文

SkyEye模拟硬件介绍

2013年10月12日 ⁄ 综合 ⁄ 共 1710字 ⁄ 字号 评论关闭

1.CPU和开发板系列
    目前SkyEye可以模拟的CPU主要是基于ARM内核的CPU,包括ARM7TDMI,ARM720T,ARM9TDMI,ARM9xx, ARM10xx,StrongARM,XScale等。ARM7/9/10TDMI是ARM系列CPU的基本核心部分,它们不支持MMU/CACHE和一些扩展指令,是ARM CPU基本核。ARM720T、ARM920T、ARM10xx、StrongARM、Xscale是建立在以上ARM CPU核上,并扩展了MMU/CACHE和其它功能。各硬件开发公司可以根据它们的需求在上述CPU核上加上特定的扩展,形成基于各种ARM基本核心的特定CPU,如Atmel91X40和 ep7312,分别扩展了ARM7TDMI和ARM720T的内存控制和各种I/O控制器,简化了开发板的逻辑设计,大大增强了开发板的功能。

目前SkyEye模拟的开发板包括基于Atmel 91X40/AT91RM92 CPU的开发板,基于Crirus Logic ep7312的开发板、基于StrongARM CPU的ADSBITSY开发板,基于XScale PXA250 CPU的LUBBOCK开发板、基于SAMSUNG S3C4510B/S3C44B0 CPU的开发板、基于SHARP LH7A400 CPU的开发板、基于Philip LPC22xx CPU的开发板等。主要模拟了对应各个开发板的串口、时钟、RAM、ROM、LCD、网络芯片等硬件外设。

2.存储器管理单元和缓存单元
    MMU (Memory Management Unit)即存储器管理单元,是用来管理虚拟内存系统的硬件。MMU的两个主要功能是:将虚地址转换成物理地址;控制存储器的存取权限。MMU关掉时,虚地址直接输出到物理地址总线。MMU本身有少量存储空间存放从虚拟地址到物理地址的匹配表,此表称作TLB(Translation Lookaside Buffers)。TLB表中保存的是虚址及其对应的物理地址,权限,域和映射类型。当CPU对一虚拟地址进行存取时,首先搜索TLB表以查找对应的物理地址等信息,如果没有查到,则进行查找translation table,称为Translation Table Walk(简称TTW)。经过TTW过程后,将查到的信息保存到TLB。然后根据TLB表项的物理地址进行读写。CACHE是缓存单元,主要用于缓存内存中的数据,其读写速度远快于内存的读写速度,所以可以提高CPU的内存数据的访问效率。

write/read buffer硬件单元的作用与CACHE的作用类似。MMU、CACHE、write/read buffer一般是高性能CPU的重要组成部分,且不同类型CPU的MMU、CACHE、write/read buffer的逻辑行为也有一定的差异。为了支持模拟多种类型CPU的MMU/CACHE,SkyEye包含了一个通用的MMU/CACHE模拟实现。通过对一些参数的调整可以支持模拟多种类型的MMU/CACHE物理结构和逻辑行为。

3.网络芯片
    目前SkyEye模拟了网络芯片8019AS,其特点是:NE2000兼容,内建 16KRAM缓冲区,10MB传输速率。虽然目前模拟的开发板上不一定有网络芯片8019AS,但我们可以在我们模拟的开发板上加上网络芯片8019AS 的模拟。这样再加上在不同操作系统上的8019AS驱动程序,就可以方便地完成各种网络应用的开发和设计。目前已经在在基于Atmel91X40 CPU的开发板上实现了网络芯片8019AS扩展,并增加了μC/OS-II和μClinux的网络驱动程序,已经支持大量的网络应用程序,如LwIP (一个TCP/IP协议栈实现)、nfs server/clinet、http server/client、telnet server/client、ftp server/client等。

原文地址:http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-skyeye/part1/index.html

原文作者:陈渝 (yuchen@tsinghua.edu.cn)清华大学

抱歉!评论已关闭.