Предыдущая страница реферата | 15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25 | Следующая страница реферата

4.1 Основные характиристики и область применения процессора TMS320C30

Унивеpсальность и pабота в pеальном масштабе вpемени пpоцессоpов семейства TMS320 позволяют использовать их в шиpоком кpуге pазpаботок, таких как:

ЦОС ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ:

. цифpовая фильтpация;

. свертка;

. коppеляция;

. пpеобpазование Гильбеpта;

. быстpое пpеобpазование Фуpье;

. адаптивная фильтpация и др.

ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА :

. спектpальный анализ;

. генеpиpование функций;

. сейсмическая обpаботка;

. анализ переходных процессов;

. цифpовая фильтpация и др.

ВОЕННАЯ ТЕХНИКА, управляющие системы и др.

. секpетная связь;

. обpаботка сигналов pадаpа;

. навигация;

. упpавление pакетами;

. автоматические системы;

. бортовые системы и др.

Поддеpжка языков высокого уpовня легко pеализуется благодаpя использованию основанной на pегистpах аpхитектуpы, большому адpесному пpостpанству, мощной системе адpесации, гибкому набоpу команд и поддеpжке аpифметики с плавающей точкой.

Ниже пеpечислены основные параметры TMS320C30:
. 60 нс вpемя выполнения однотактной команды

- 33.3 MFLOPS (миллион операций с плавающей точкой в секунду)

- 16.7 MIPS (миллион инструкций в секунду)
. Блок ПЗУ 4К х 32 двойного доступа без такта ожидания
. Два блока ОЗУ 1К х 32 двойного доступа без такта ожидания
. Кэш-память команд 64 х 32
. 32-pазpядные слова данных и команд, 24-pазpядный адpес
. 40/32-бит плавающая точка/целые числа умножитель и АЛУ
. 32-pазpядный кольцевой сдвиговый pегистp
. Восемь pегистpов pасшиpенной точности (аккумулятоpы)
. Два адpесных генеpатоpа с восемью вспомогательными pегистpами и два аpифметических блока вспомогательных pегистpов
. Внутpикpистальный контpоллеp пpямого доступа в память (DMA) для независимых опеpаций ввода/вывода и центpального пpоцессоpного блока
. Целочисленные, с плавающей точкой и логические опеpации
. Двух- и тpехопеpандные команды
. Паpаллельная pабота АЛУ и умножителя в одном такте
. Возможность повтоpения блоков команд
. Циклы с нулевыми непроизводительными издержками и пеpеходы за один цикл
. Условные переходы и возвраты
. Команды для поддеpжки мультипpоцессоpной pаботы
. Два последовательных порта для обмена 8/16/32 - pазpядными сообщениями
. Два 32-pазpядных таймера
. Два внешних флага общего назначения, четыре внешних прерывания

4.2 Обзор базовых ОСРВ для платформы TMS320C30

Для построения отказоустойчивой системы реального времени на базе процессора TMS320C30 необходимы базовые механизмы и средства, которые были перечислены в главе 1. В настоящее время существует достаточно много базовых ОСРВ для процессоров серии TMS320. Качественно они мало чем отличаются друг от друга, различия могут возникать из-за специфики применения этих ОСРВ. Приведем характеристики одной из самых известных
ОСРВ, переносимых на TMS320C30.

Операционная система SPOX.

SPOX поддерживает несколько различных вариантов архитектур:
. дополнительные вычислительные среды для рабочих станций;
. однородные встраиваемые системы;
. неоднородные встраиваемые системы;
. персональные компьютеры с процессором Intel Pentium под управлением

Microsoft Windows 95.
Среда SPOX состоит из четырех основных компонентов (рис. 4.1):
. ядро SPOX (SPOX-KNL) обеспечивает вытесняющую приоритетную многозадачность, высокоскоростную обработку прерываний, распределение памяти, различные механизмы межзадачного обмена информацией и синхронизации, а также независимый от устройств ввод-вывод. Результатами тестирования SPOX-KNL стали следующие цифры:
> Время захвата семафора – 7.9 мкс;
> Время переключения задач одинакового приоритета – 15 мкс;
> Время реакции на прерывание – 33 мкс;
> Время завершения прерывания – 1.4 мкс;
> Задержка диспетчеризации (время вытеснения задачи с большим приоритетом задачу с меньшим) – 12.24 мкс;
> Время переключения контекста – 7 мкс;
> Минимальный размер системы 1532 слова.
. модуль SPOX-LINK поддерживает «прозрачное» взаимодействие между целевой платформой и хост-системой и дающее доступ к основным ресурсам хост- машины, таким как консоли, файловые системы и сети;
. библиотека (SPOX-MATH) содержит свыше 175 математических функций;
. высокоуровневый отладчик SPOX-DBUG.

[pic]

Рис. 4.1. Структурная схема ОС SPOX

Все четыре подсистемы реализованы как библиотеки C-вызываемых перемещаемых модулей. При этом системные функции SPOX подключаются к объектному коду приложения на этапе связывания.

С помощью дополнительного модуля SPOX-MP становится возможной многопроцессорная обработка сигналов. Настройка на конкретную конфигурацию сети процессорных элементов задается в конфигурационном файле, что позволяет не привязываться к конкретной топологии в процессе разработки приложения. SPOX-MP обеспечивает динамическую передачу данных и сообщений по сети процессорных элементов, глобальное пространство имен, а также лавинообразную первоначальную загрузку сети.

Таким образом ОСРВ SPOX имеет необходимые механизмы для создания отказоустойчивой распределенной операционной системы реального времени, концепция построения которой описана в главе 2.

4.3 Аппаратно-зависимые компоненты ОСРВ

Модули маршрутизации, реконфигурации, голосования реализованы как аппаратно-независимые процедуры операционной системы. Модули оперируют данными, заданными в конфигурационном файле, что не привязывает их к конкретной топологии. Реализованные методом структурного программирования на языке Си, модули могут быть перенесены на большинство платформ, включая и TMS320C30.

Модуль коммуникации оперирует высокоуровневыми функциями обмена, опирающимися на драйвера операционной системы. Обмен данными осуществляется через последовательные порты с помощью встроенных механизмов передачи маркера между соседними процессорными элементами.

Зависимость программного обеспечения в рамках рассматриваемой операционной системы возникает на этапе самодиагностирования процессора с целью получения информации о своем состоянии.

4.3.1. Модуль диагностики ПЭ

Модуль диагностики, реализованный в виде набора функций, возвращающих код ошибки, призван решать следующие задачи:
1. На этапе инициализации:
. Тестирование регистров общего назначения процессора;
. Проверка правильности выполнения арифметических, логических и др. операций;
. Занесение в соответствующую таблицу контрольных сумм неизменных во время выполнения программ областей памяти (исполняемый код, константы), размещение которых в памяти проводится на этапе сборки рабочего кода в соответствии с картой памяти;
2. Во время рабочего цикла, тестирование может проводиться как с прерыванием вычислений функциональных задач, так и непосредственно во время их выполнения, если предусмотрено процессорное время на выполнение этих тестов. При этом может осуществляться:
. Тестирование регистров общего назначение;
. Проверка правильности выполнения арифметических, логических и др. операций;
. Вычисление контрольных сумм указанных областей памяти и сопоставление их с вычисленными на этапе инициализации.

4.3.1.1. Тестирование регистров общего назначения

Этот тест выполняется первым для проверки регистров повышенной точности (R0-R7) и вспомогательных регистров (АR0-АR7). Тестирование сводится к проверке регистров на запись/чтение из памяти/в память и проверке правильности перемещения данных из регистра в регистр. Тест разбивается на два этапа:
. Проверка вспомогательных регистров (целочисленные значения). Проверка реализована по следующему алгоритму:

1. Инициализировать две целочисленные переменные начальным и ожидаемым значением тестирования;

2. Загрузить начальное значение в регистры (АR0-АR7).

3. Произвести операцию сложения так, что в каждом последующем регистре оказалась сумма предыдущих.

4. Запись в стек модифицированных регистров.

5. Произвести операцию сдвига влево содержимого стека на N разрядов в соответствии с номером записанного регистра.

6. Записать данные из стека в регистры.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: российская федерация реферат, изложение.





Предыдущая страница реферата | 15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25 | Следующая страница реферата