cpu+gpu多核嵌入式硬件原型系统设计与实现

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2、本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导Ｔ进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加１＾＾标注和致谢的地，也不包含方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作Ｔ明确的说明并表示谢意。作者签名：Ｗ自年５月：引麵已日期目１／论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可Ｗ将学位

3、论文，巧、或的全部或部分内容编入有关数据库进行检索可采影印缩印扫描等复制手段保存、汇编学位论文。论文密应遽此规）（保密的学位在解后守定：作者签：名文导师签名勞Ｊ年／曰月曰期＾分类号密级注1UDC学位论文CPU+GPU多核嵌入式硬件原型系统设计与实现刘黎民（作者姓名）指导教师廖勇副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业软件工程提交论文日期2016.3.18论文答辩日期2016.4.21学位授予单位和日期电子科技大学2016年6月日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。THEEMBEDEDPROTO

4、TTYPEHARDWARESYSTEMDESIGNABOUTMUTILCPU&GPUMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:softwareengineeringAuthor:LiuLiminAdvisor:LiaoYongSchool:SchoolofInformationandSoftwareEngineering摘要摘要为了利用GPU作为计算单元来增强系统计算能力，工业界提出了OpenGL等为异构平台编写程序的框架。出于商业原因没有开放这些框架的底层实

5、现，而某些特定实时系统需要用到异构平台框架的底层实现机制，这样就有必要设计一个开放底层实现的CPU加GPU的异构硬件平台。本文的目的是设计一个含有CPU和GPU的硬件原型系统，其中CPU需要与GPU共用一个SDRAM控制器；CPU需要控制GPU的运行状态并且为GPU准备可执行代码；需要增加能够使CPU控制GPU的控制机构以及处理CPU和GPU交互的接口。本文首先根据图形处理器Nyuzi，设计并实现了一个SOC片上GPU原理模型；依据异构芯片CycloneV，为该GPU设计了一个支持GPU和CPU异构计算的框架，其中包括二者的通信接口；最终设计实现了CPU+GPU的硬件原型

6、系统。根据GPU与CPU之间数据传输的特点，选择AXI总线作为连接CPU和GPU之间的系统总线；采用程序接口的形式控制GPU部分。该程序接口主要由操作系统提供，作用是为GPU分配运行空间、控制GPU的运行状况。GPU启动前，由CPU为其分配连续的运行空间；之后，CPU将控制GPU开始运行。最后，以嵌入式图形渲染处理为例对所设计原型系统进行了验证。仿真软件验证结果显示，CPU加GPU构成的硬件原型系统能够成功运行，可以完成嵌入式图形渲染处理功能，进一步的功能有待开发。关键词：GPU原型系统、异构框架、程序接口I电子科技大学硕士学位论文ABSTRACTInordertoimp

7、rovetheabilityofcomputingbyusingGPU,peoplewhoworkinthecompanyinventedakindofframeworknamedOpenGLthatisusedinheterogeneoussystem.Sinceitisnotanopensourceproject,wecannotknowhowitworksindetail.Inspecificaero,theRealTimeOperationSystemneedstobechangedbythedetailsoftheh