嵌入式 CPU 总线接口单元设计

随着嵌入式技术的不断发展,对嵌入式 CPU 的要求越来越高,而总线接口单元是嵌入式 CPU 不可或缺的重要组成部分,它为嵌入式 CPU 和外设及存储器之间提供了接口控制,是决定系统性能的重要因素。深入了解总线接口单元的基本结构和设计方法对嵌入式的开发大有好处。     

嵌入式系统双口存储器应用研究

在含多CPU的嵌入式系统中,CPU之间的通讯和数据传输是其重要的组成部分.以数字硬盘录像机(DVR)为硬件平台,在简要介绍DVR系统结构和硬件设计的基础上,通过提供双口存储器的驱动程序对基于双口存储器的数字信号处理器(DSP)与CPU之间通讯和数据传输进行了研究.通过共享双口存储器的存储单元,有效地实现了DVR系统中对DSP解码过程的控制和音视频数据的传输.     

80C186XL嵌入式系统中DRAM控制器的CPLD解决方案

介绍怎样在嵌入式CPU 80C186XL DRAM刷新控制单元的基础上,利用CPLD技术和80C186XL的时序特征设计一个低价格、功能完整的DRAM控制器的方法,并采用VHDL语言编程实现。     

80C186XL嵌入式系统中DRAM控制器的CPLD解决方案

介绍怎样在嵌入式CPU 80C186XLDRAM刷新控制单元的基础上,利用CPLD技术和80C186XL的时序特征设计一个低价格、功能完整的DRAM控制器的方法,并采用VHDL语言编程实现.     

微处理器地址译码技术

除了CPU片自身可以提供存储器以外,大量的微处理器基本单元也要求更多的存储器。这样的存储器可以是装有固定程序、子程序或数据表的ROM,或者是读写存储器。有时,这种附加的存储器包括输入或输出用存储器。这些存储器和CPU存储器相同。所以,不要专门的I/O指令和硬件。     

Cache在嵌入式处理器中的使用问题

随着嵌入式计算机应用的发展,嵌入式CPU的主频不断提高,这就造成了慢速系统存储器不能匹配高速CPU处理能力的情况。为了解决这个问题,许多高性能的嵌入式处理器内部集成了高速缓存Cache。其中,三星公司的S3C44BOX内部就集成了8KB空间统一的指令和数据Cache。     

Flash单片机自编程技术的探讨

Flash的可自编程性(Self-Programmability)是指,用Flash存储器中的驻留软件或程序对Flash存储器进行擦除/编程,但是,要求运行程序代码的存储区与待编程的存储区不在同一模块中。因此,只有一个片上Flash存储器模块的微处理器,是不能在进行擦除/编程Flash操作的同时执行程序的。目前,有两种途径可以解决:①在擦除/编程Flash的过程中,将CPU置于空闲状态;②将擦除/编程Flash的指令复制到RAM,再由CPU来执行。TI公司的MSP430系列Flash型单片机内部集成有Flash控制器,可以采用外部编程器进行烧写,也可以利用自己的程序修改Flash的内容,…     

基于现场可编程门阵列的RISC处理器设计

基于现场可编程门阵列(FPGA)平台,设计嵌入式精简指令集计算机(RISC)中央处理器(CPU)。参考无内部互锁流水级微处理器(MIPS)指令集制定原则设计CPU指令集,通过分析指令处理过程构建嵌入式CPU的5级流水线,结合数据前推技术和软件编译方法解决流水线相关性问题,并实现CPU的算术逻辑单元、控制单元、指令cache等关键模块设计。验证结果表明,该嵌入式RISC CPU的速度和稳定性均达到设计要求。     

基于国产SOC的数据加密存储系统设计

针对数据信息面临的越来越严重的安全问题,提出了基于本单位自主研发的专用SOC芯片HX6801,以SD卡作为存储器,由DS3231提供实时时钟,采用Fat Fs作为文件系统的数据加密存储系统设计方案,通过对HX6801内部集成的密码协处理器和国产嵌入式CPU的编程实现数据的加密和存储。该系统充分利用了HX6801的密码处理能力及外围扩展能力,系统整体结构简单,效率比较高。     

嵌入式系统中的Flash编程技术初探

Flash存储器具有应用成本低、存储速度快以及可重复擦写次数多等优点,因而在嵌入式系统中取得了广泛的应用.本文对嵌入式系统的Flash编程方法进行了介绍,然后在此基础上探讨了一种新型的基于多层结构的Flash编程模式,目的是希望提升Flash的编程质量和效率,从而促使其能够在嵌入式系统中得到更好的应用.     

MMU协处理器的一种软件模拟模型

根据ARM926EJ-S处理器中MMU协处理器的硬件结构和工作原理,利用CCD建模方法来描述MMU的体系结构,并用FSM建模方法来描述MMU的取指过程和数据读写过程,建立MMU的软件模拟模型。利用建立的模拟模型,给出了模型在实际工程中的应用并进行了测试实验。实验结果表明,建立的MMU模拟模型能够正确模拟MMU的功能,在工程实践中具有较好的应用价值。     

基于Intel PXA27X处理器的Bootloader设计

引导加载器(Bootloader)的设计是构建嵌入式软件系统的第一道难关,良好的Bootloader设计程序对嵌入式软件系统的后续开发是至关重要的.分析了基于Intel PXA27X处理器构架的嵌入式系统在上电启动后,对CPU及其内部功能模块进行初始化以及引导Linux操作系统启动的Bootloader设计方法,然后结合实际代码详细阐述了Bootloader设计中重定位(relo-cam)技术实现,内存管理单元工作原理、Linux内核引导(kernel boot)等关键技术.     

EMSIM模拟嵌入式系统MMU/Cache的研究与扩展

EMSIM是一款基于指令集的功耗模拟器,EMSIM模拟了嵌入式体系结构各个硬件单元以及指令的执行。本文重点分析了EMSIM对SA-110的MMU/Cache模拟所采用的数据结构和函数模型,并在借鉴Skyeye模拟MMU/Cache的基础上,提出了一种扩展EMSIM模拟MMU/Cache的方法,实现了EMSIM对ARM7100的MMU/Cache的模拟。扩展后的EMSIM能同时模拟SA-110和ARM7100的MMU/Cache。     

基于VBA的AutoCAD图形到Intouch组态画面的转换

本文研究了将AutoCAD图形画面直接转换成InTouch组态画面的可行性,并最终实现了这一转换。通过研究Intouch组态画面文件,获得了它的存储格式和它所存储数据的组织方式。结合AutoCAD中引入的ActiveX Automation技术,使用AutoCAD内置的VBA开发工具编写转换程序。通过运行转换程序,能够将AutoCAD中的基本图形转换到Intouch组态画面中,转换效果比较好。研究表明,利用AutoCAD VBA程序开发技术可以实现AutoCAD图形画面到InTouch组态画面的快速转换,为实际自动化工程中组态画面的迅速绘制提供了较好的工具。     

Microprocessor memory management units

This tutorial describes the current crop of commercial memory management units (MMUs) for 32-bit microprocessors. The discussion includes both complex- and reduced-instruction-set computers (CISCs and RISCs). The rationale, principles, and issues related to hardware support for memory management and virtual memory are reviewed. The design and features of high-end microprocessor MMUs are reviewed and compared with respect to a common set of criteria. Special attention is paid to Unix requirements and multiprocessor, multiple MMU considerations. The MMUs covered are Intel 80386, i486, and i860; Motorola's 68851 (MMU for the 68020), 68030, 68040, and 88200 (MMU for the 88000 series); the Fujitsu MB86920 (Sparc MMU); and the MIPS R2000/R3000     

Combining per-pixel and object-based classifications for mapping land cover over large areas

A plethora of national and regional applications need land-cover information covering large areas. Manual classification based on visual interpretation and digital per-pixel classification are the two most commonly applied methods for land-cover mapping over large areas using remote-sensing images, but both present several drawbacks. This paper tests a method with moderate spatial resolution images for deriving a product with a predefined minimum mapping unit (MMU) unconstrained by spatial resolution. The approach consists of a traditional supervised per-pixel classification followed by a post-classification processing that includes image segmentation and semantic map generalization. The approach was tested with AWiFS data collected over a region in Portugal to map 15 land-cover classes with 10 ha MMU. The map presents a thematic accuracy of 72.6 ± 3.7% at the 95% confidence level, which is approximately 10% higher than the per-pixel classification accuracy. The results show that segmentation of moderate-spatial resolution images and semantic map generalization can be used in an operational context to automatically produce land-cover maps with a predefined MMU over large areas.     

Effects of minimum mapping unit on land cover data spatial configuration and composition

A key issue when generating a land cover map from remotely sensed data is the selection of the minimum mapping unit (MMU) to be employed, which determines the extent of detail contained in the map. This study analyses the effects of MMU in land cover spatial configuration and composition, by using simulated landscape thematic patterns generated by the Modified Random Clusters method. This approach allows a detailed control of the different factors influencing landscape metrics behaviour, as well as taking into account a wide range of land cover pattern possibilities. Land cover classes that are sparse and fragmented can be considerably misrepresented in the final map when increasing MMU, while the classes that occupy a large percentage of map area tend to become more dominant. Mean Patch Size and Number of Patches are very poor indicators of pattern fragmentation in this context. In contrast, Landscape Division (LD) and related indices (Splitting Index and Effective Mesh Size) are clearly suitable for comparing the fragmentation of landscape data with different MMUs. We suggest that the Mean Shape Index, the most sensitive to MMU of those considered in this study, should not be used in further landscape studies if land cover data with different MMU or patch size frequency distribution are to be compared. In contrast, the Area Weighted Mean Shape Index presents a very robust behaviour, which advocates the use of this index for the quantification of the overall irregularity of patch shapes in landscape spatial patterns. The results presented allow quantifying the biases resulting from selecting a certain MMU when generating a land cover dataset. In general, a bigger MMU implies underestimating landscape diversity and fragmentation, as well as over-estimating animal population dispersal success. Guidelines are provided for the proper use and comparison of spatial pattern indices measured in maps with different MMUs.     

微处理器存储管理单元的功能验证方法

在分析存储管理单元(MMU)验证方法的基础上设计一种验证专用操作系统(VPOS)。采用静态存储管理、静态用例调度和伪中断处理等技术,为编写可执行、可控制的MMU测试程序提供了软件平台。验证表明,基于VPOS的仿真能在早期的软仿真阶段覆盖94%的MMU设计错误,在FPGA验证中覆盖剩余的错误,保证了移植通用操作系统一次成功。     

LC698S片上指纹算法的优化与应用

主要介绍在无MMU支持的硬件环境中,为了解决程序运行的内存碎片的问题,利用自定义的内存池(Memory Pool)为指纹程序分配内存空间,通过片内RAM实现指纹识别功能的方案.本文对经典的预处理算法以及以特征点的拓扑结构作为特征值的识别算法作了进一步的优化.除此之外,本文提出分辨率动态分布算法,这种算法降低了原图像分辨率,改变了图像大小,节省了片内RAM空间,加快了图像处理速度,使得FAR与FRR达到识别要求,同时缩短指纹识别时间.