基于多总线可重构处理器的l2cache的设计与验证

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1、Ｉ爲姑謂藏匈园硕±学位论文！雜Ｉ基于多总线可重构处理器的Ｌ２Ｃａｄｉｅ的册与验证作者姓名注整Ｉ学校导师姓名、职称舒斌副教授ｉＳＭ企业导臟名、职称郭蒙高工申请学位类别工程硕壬３１国西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和化良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师工作及取得的研巧成果Ｌ指导下进行的研究。尽我所知，除了义中特别加Ｕ标注和致谢’过的硏究成果１＾１：也不包含中所罗列的内容外，论文中不包含其他人己经发表或撰与一为获

2、巧西安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。与我巧作的同蒂对本研巧所做的化何贡献均己在论文中作Ｔ明确的说明并表示了谢意。－－切法律责巧学位论文若有不史之处，本人承担。如哀－名叫；：本人签名円期西安电子科技大学关于论文使用授权的说明目本人完全了解西安电平科技大学有关保留和使用学位论文的规定，Ｐ：研究生在。学校攻读学位期间论：文工作的知识产权属于西安电子种技大学校有权保留送交论文，允许采用影的复印件；，允许查阅、借阅论文学校可ｔＵ公布论文的全部或部分内容印、缩印或其它复制手段保存论文。

3、同时本人保证，结合学位论义研究成果完成的论文、保发明专利等成果，署名单位为両寅电子科技大学。密的学位论文在年解密后适用本授权书。本人签名：化稿导师签名：贫武巧日期：訓１＞‘、主！口期：＞始－考叫学校代码10701学号1311122930分类号TN4密级公开西安电子科技大学硕士学位论文基于多总线可重构处理器的L2Cache的设计与验证作者姓名：汪格领域：软件工程学位类别：工程硕士学校导师姓名、职称：舒斌副教授企业导师姓名、职称：郭蒙高工学院：微电子学院提交日期：2016年3月Designandverif

4、icationofL2CachebasedonmultibusreconfigurableprocessorAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinSoftwareEngineeringByWanggeSupervisor:ShubinAssociateProfessorGuomengSeniorEngineerMarch2016摘要摘要集成电路的迅速发展使得处理器和内存的访问速度越来越快，内存的

5、速度虽然也在增长，但是和处理器访问速度相比还远远不及。正是由于处理器与存储器访问的速度之间存在较大差距的这个问题的严重性越来越大，所以，为了有效的解决这个问题，现代的设计中采用多级高速缓冲存储器来平衡处理器和存储器之间的访问速度之差，解决这个不平衡性问题，因此本设计中的二级高速缓存器也诞生了。而且已经变得越来越重要，成为影响计算机整体性能的关键因素。本文主要是针对L2Cache进行设计的，它是处于处理器和PLB仲裁器之间，这样可以有效节省PLB访问带宽。L2控制器是通过DCR总线来完成寄存器的复位、读写操作以及对L2Cache各模块参数配置

6、。通过SRAM接口实现数据的存储控制功能。当所有的模块同时访问L2Cache的时候，会定义一个优先级发出优先请求。对奇偶校验主要运用Tag奇偶校验方法，根据Tag有效位来确定要访问的位置，并检查是否命中。使用的替换方法是LRU算法。写操作的时候如果处理器的写操作命中L2Cache，则数据将缓存到L2Cache中，如果没有命中则不会进行缓存。在读操作中当L2Cache命中的时候，PLB请求会在PLB仲裁器置有效之后一个周期内终止。当L2Cache的未命中的时候，在LRU算法和无效数据位的基础上选择一条Cache通路给处理器返回一个可Cache

7、的请求，并且将数据写入L2Cache的中。在设计后需要进行验证，其中使用的验证方法是功能验证方法。模块级验证是在Windows系统下使用questasim仿真工具进行的，而系统级验证是在LINUX系统下使用NC-sim仿真工具进行验证的。验证结果也可以通过波形或者Log文件来查看。完成了对L2Cache的寄存器验证以及功能验证，最后实现了命中率高的四路组相连的高速缓存的功能。通过对L2Cache的设计以及验证，我们解决了处理器和内存访问速度差的问题，对整个项目的完成起到了重要的作用，使得系统能够更加完善。关键词：处理器，高速缓冲存储器，L2

8、Cache，验证IABSTRACTABSTRACTTherapidoftheprocessorandmemoryaccessfasterbythedevelopmentofthe