• 周六. 5 月 25th, 2024

适度并行嵌入式计算机体系结构研究

2008年3月Vol.34 No.5··开发研究与设计技术·开发研究与设计技术·—283—计算机工程第34卷第5期·文章编号:文章编号:1000——3428(2008)05——0283—— 03 文献标识码: 文献标识码: A CLC 分类号: CLC 分类号: TP303 中等并行嵌入式计算机体系结构研究 并行嵌入式计算机体系结构研究 柴晓丽,西柴晓丽,席军,倪(华东计算所)科技上海200233) 军,倪明明 摘要:摘要:通过分析传统嵌入式计算机体系结构和高端应用需求,提出了一种开放式、模块化的嵌入式计算机体系结构。 该结构支持适度并行计算、数据信号综合处理、冗余结构、动态加载等功能,能够满足新一代嵌入式计算机高性能、高集成度、高可靠性的要求。 关键词: 关键词: 适度并行嵌入式计算机; 建筑学; 交换网络; 重建; 中度并行嵌入式计算机体系结构的冗余研究柴晓丽,奚军,倪明(华东计算机学院,上海200233) 【【摘要】他们在高级应用中的需求。 该系统架构支持适度并行计算、数据信号综合处理、冗余结构、动态加载等功能,能够满足嵌入式计算机高性能、高集成度、高可靠性的需求。新一代的。 【关键词】:中型并行嵌入式计算机; 系统架构; 交换结构; 重组; 】本文在分析传统嵌入式计算机系统体系结构的基础上,提出了一种开放式、模块化的嵌入式计算机系统体系结构。嵌入式计算机是嵌入到对象系统(即主机系统)中的专用计算机。 它在功能和物理结构上嵌入到系统中。 它是系统的一个组成部分,不独立于系统运行。

进入21世纪以来,嵌入式计算机已广泛应用于生产生活中,从低端应用(如网络智能家电、智能工具、车载电子设备)到数字机床、军用电子系统、有线/无线通信、机器人等高端应用、嵌入式计算机已经渗透到社会各个领域,为人类发展注入新动力。 特别是在军事电子信息系统、工业控制和现代通信等领域,嵌入式计算机的功能正在向高性能、网络化方向发展。 然而,在信息化发展过程中,用户往往根据自己的系统需求定制嵌入式计算机。 不同系统的“烟囱式”开发带来了开发周期长、风险高、升级困难、维护支持成本高等缺点。 近年来,国外非常重视嵌入式计算机体系结构的研究,提出了开放式体系结构的设计思想[1],这对于提高系统升级能力、缩短开发进度、减少开发和部署具有重要意义。支持费用。 本文主要对中等并行嵌入式计算机的体系结构进行研究,旨在为构建一系列技术先进、结构合理、标准统一的嵌入式计算机奠定基础。 1 嵌入式计算机体系结构概述 嵌入式计算机体系结构概述 传统的嵌入式计算机由嵌入式微处理器和接口电路、内部总线和外部总线以及嵌入式软件系统组成[2]。 传统的嵌入式计算机通常具有以下特点:(1)与主机系统相匹配的功能和性能。 嵌入式计算机是主机系统的组成部分,其性能、体积、重量、外形等诸多参数必须满足各种主机系统的不同要求。 要求,其功能必须适应主机系统的级别。

(2)实时 嵌入式计算机直接从前端传感器获取信息并进行实时或近实时处理。 因此,对信息处理、管理和分发的实时性要求非常高。 (3)环境适应性和可靠性嵌入式计算机广泛应用于军事、工业、户外等恶劣环境。 它们要经受高低温、盐雾、振动、辐射、电磁干扰等考验,可靠性要求很高。 传统的嵌入式计算机体系结构[3]设计是根据嵌入式系统的应用特点量身定制的。 型号可分为单片嵌入式计算机(单片机)、单板嵌入式计算机(单板计算机)和完整嵌入式计算机。 以完整的嵌入式计算机为例,微处理器主要是Motorola或IBM的PowerPC系列,以及Intel的Pentium系列; 信号处理器主要有PowerPC、TI的TMS320系列、ADI的DSP; 内部总线主要是CPCI和VME总线; 外部总线主要有1553B总线、以太网、CAN。 可根据不同的应用需求和接口要求配置或扩展I/O模块。 传统的整机嵌入式计算机架构如图1所示,其特点是模块化结构,但总线带宽和扩展能力有限,不具备动态重构、数据信号综合处理等功能。 CPU模块 存储模块 电源模块 CPCI/VME I/O模块 n ⋯⋯⋯⋯ I/O模块1 图 图1 整机嵌入式计算机的架构 整机嵌入式计算机的架构 随着电子技术的飞速发展集成电子系统、现代通信系统、工业控制等高端应用领域的发展,对嵌入式计算机提出了新的要求,主要体现在: 作者简介: 作者简介:柴晓丽(1968-)、女,高级工程师,硕士,主要研究方向:嵌入式系统; 奚军,高级工程师; 倪明,研究员 收稿日期: 收稿日期:2007-09-25 E-mail::chaixiaooli@ecict.com.cn