基于ARM双内核的平台化网络产品设计

　　半导体合作伙伴或系统集成商在946 DCP基础上可进行自身产品的开发，非常简便，各公司可根据各种不同的需求制造各种产品。为硬件与其它IP集成提供多种总线主、从端口，PrimeXsys平台负责处理软硬件开发过程。ARM的PrimeCell库中还包括了其他外设许多外设IP。
　　PrimeXsys平台的另一个关键价值为：在CPU内核之上设立了新的IP标准，使第三方合作伙伴可以为PrimeXsys平台提供不同的软、硬件IP技术方案。
　　PrimeXsys技术基础（图3）提供了子系统级设计，包括CPU内核和其他预集成的部件，为开发特殊应用平台提供稳定的基础设计。预集成部件至少应使内核具有装载操作系统的能力。在以双核技术为基础的情况下，在预集成模块中添加逻辑功能，是实现如内核通信和调试等功能的必须条件。在其它基础部件中综合其他功能，适于创建子系统体系结构，无需将该基础部件建为特殊用途的产品。
　　与硬件子系统相同，技术基础包括子系统的软件部分--并不只是指预移植的操作系统，也指驱动程序和软件库（对于特殊硬件模块在基础部件中的驱动非常必要）。
ARMPrimeXsys技术基础将作为特殊应用的PrimeXsys平台技术方案基础。
　　双核平台刺激第三方公司开发软硬件IP、提供如TCP/IP等功能（通过软件协议堆栈）、安全处理如编/解码运算法则、提供关键技术方案和许多其他应用软件。


图3.ARMPrimeXsys 946双核平台
双核性能
　　决定系统性能的一些主要的参数包括CPU性能、存储器带宽、系统总线带宽、中断响应延时等。
　　PrimeXsys双核平台体系结构可为多种CPE产品提供充足的存储带宽。表2所示为946 DCP的存储带宽情况。


表2：PrimeXsys 946 DCP存储带宽。
　　*表2假设：
　　32位SDRAM
　　AHB存取模式--70％读、30％写
　　所有存取以字进行
　　50％为四次触发，30％为八次触发，20％为16次触发
　　存储器存取：
　　50% bank open, correct page
　　30% bank closed
　　20% bank open, incorrect page



表3. 应用产品带宽需求。
　　*表3条件：
　　平均带宽采用PCMCIA和USB接口，或Ethernet和USB接口，并不需要并口。
　　应用产品带宽需求如表3所述，提供了CPE接口的评估值。例如：存取点在802.11上，PCMCIA/USB1v1 转接口需要21.5MB/s的峰值带宽，以太网和USB2v0接口需要平台提供至少为92MB/s的峰值存储带宽。
PrimeXsys开发
　　PrimeXsys平台的目的是为了将预集成的IP优势发挥到极至。系统公司若要最大限度地体现平台的价值，就必须提供在平台上又快又准确地建立其他技术方案的方法。为了达到此上目的，PrimeXsys系统，包括其他一些测试基准，将保证开发进程非常快速，并能最终开发出高质量的设计产品。
　　AMBA的各项测试基准将确保把IP加载到AMBA总线的同时可完全连接并符合AMBA片上总线标准。测试基准，通常基于Verisity的测试基准自动控制语言E，迅速自动生成功能测试、数据检测、功能覆盖分析、HDL仿真控制。PrimeXsys测试基准提供系统集成和系统确认。
　　同时也 提供软件开发模型（SDM）。该开发模型包括：内核的指令集模拟器（ISS）、运行在ARMulator?测试环境下的附加IP模型（C语言）。虽然此种模式可运行RTOS，但模拟速度限制了ARMulator在实际应用产品测试时的速度。该环境对于验证寄存器的完整性、驱动初始化和操作系统移植具有非常大的意义。
　　为了进一步加快系统对基于FPGA的开发板的仿真速度，在得到硅芯原型前应提供应用开发和测试的环境。
　　调试多核系统
　　对于应用产品来说，获得双核体系结构具有非凡的意义，但是，对许多设计人员来说，调试双核系统仍将遇到许多难题。
　　无论何时，RTOS将执行若干线程。典型的应用产品将执行许多任务，如：编解码、数据包处理等。若系统管理两个通道，这将导致有一、两个任务同时运行，可能在同核上，也可能在异核上。因此，RTOS可能在两个核之间切换运行。
　　无论系统配置如何，成功的调试便是在各个阶段都能跟踪编码执行情况，从开始执行任务，到发生中断、上下文切换、数据处理。以不同的独立调试系统调试独立运行在不同核上的编码是非常困难的。
　　PrimeXsys 946 DCP提供了针对复杂的多线程应用软件进行联合调试的方法。946 DCP可在由多源（包括双核、附加的IP等）产生的断点处进行交叉触发。设计者可使用触发器设置触发点和单步运行，调试非常简单，就如同在调试一个单核系统。ARM RealView多核调试器结合了一个仿真器和一个调试器，可对ARM的多核系统进行内核的同步调试。
小结
　　CPE产品中的片上系统应具有优异的性能和低功耗特性，并能快速上市且开发费用低廉。CPE产品只有具有上述特性，产品才能获得成功。ARM的PrimeXsys双核平台将能缩短产品上市时间、降低投资风险、带来更具竞争力的片上系统技术方案基础平台。
　　通过类似于ARM体系结构的方法，把PrimeXsys平台建立为业界标准，将使ARM的合作伙伴们通过与ARM的合作关系受益，同时可以从第三方持续获得各类创新的软、硬件IP。

本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/149799.htm