采用窗口映射机制的rapidio的设计与验证

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1、Ｉ巧聲毛丢衝Ｍ吝胃硕±学位论文＾雜Ｉ采用窗口映射机制的Ｒａｐｉ扣０的设计与验证Ｉ作者齡ＥＳＳ厮棘汤晓燕誦＿ｇ学校导师姓名ＶｓｓＭ企业导师姓名、妨統张荣华商王＿由谨堂化类别工程题王Ｉ■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优良的科学道德，本人卢明祈呈交的论义是我个人巧导师指导下进巧的研巧工作及取得的研巧成果。尽我所知，除了文中特別加Ｉ义标注和致谢中所罗列的内容Ｗ外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果也不包含；为获得西安电子科技大学或其它教育

2、机构的学位或化书而使用过的材料一。与我巧工作的同事对本研究所做的任何贡献巧己在论文中作了明确的说明并表示了谢惠。一学位论文若有不实之处，本人承担切法律责任。本人签名：五口期：站曰十午叫西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论义工作的知识产权属于西安电子科技大学。学校有权保南送交论文的复印件，允许查闊、借间论文；学校可Ｗ公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或巧它复制手段促存论文。同时本人保证，结合学位论文研究成果完成的论

3、文、发明专利等成果，署名单位为西。安电子科技乂学保密的学位论文在年＿＿解密后适用本授权书。：啼木人签主龙：名导帅签名为靖－知（６０日：耸别仪期＞目日期：学校代码10701学号1311122935分类号TN4密级公开西安电子科技大学硕士学位论文采用窗口映射机制的RapidIO的设计与验证作者姓名：王亚娟领域：软件工程学位类别：工程硕士学校导师姓名、职称：汤晓燕教授企业导师姓名、职称：张荣华高工学院：微电子学院提交日期：2016年3月DesignandVerificationofRapidIOAdoptingWindowMap

4、pingMechanismAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinSoftwareEngineeringByWangYajuanSupervisor:TangXiaoyanProfessorZhangRonghuaSeniorEngineerMarch2016摘要摘要随着处理器和嵌入式系统的迅速发展，对系统内部各个功能模块间的数据交换和数据传输速率、规模的要求也越高，传统的并行总线受到时钟频率和信号走线的限制，

5、已经成为高速运算和处理系统的瓶颈。同时，由于系统规模越来越大，对系统容错性和网络重构的需求也越来越高，常用的树状总线结构已经不再适合作为整个系统的架构模式。基于上述应用需求和发展趋势，本文引入了RapidIO技术来解决这些问题。RapidIO具有外部引脚少、总线频率高、延迟低和可靠性高等特点，但一些使用FPGA实现的简单处理器和旧的处理器芯片缺乏RapidIO支持，这些处理器需要采用一些手段使其可以作为端设备连接到RapidIO总线中。本文基于这些问题设计开发出一种新的采用窗口映射机制的RapidIO控制器，将外部地址与RapidIO进行转换，这样为各型

6、处理器扩展出RapidIO接口，同时在用户逻辑模块增加了窗口划分功能，使得RapidIO可以同时进行不同操作并访问多个ID的设备，论文的具体工作如下：首先通过对以太网、PCIe和RapidIO的比较分析，说明了采用窗口映射机制RapidIO的优势及其工作过程。随后分析了RapidIO协议的三层结构：逻辑层、传输层和物理层。对逻辑层定义的操作协议、包格式，传输层定义的ID标示、路由信息，以及物理层定义的包传输机制及错误管理进行了讨论，重点对I/O操作、门铃操作和组包、拆包、缓冲等关键过程做了详细解析。然后设计了采用窗口映射机制的RapidIO控制器，包括P

7、LB到RapidIO地址和操作的转换，用户逻辑模块的配置和用户逻辑模块到RapidIO核及远端模型的连接。并完成窗口功能的设计：在本地为外部地址对应的开辟一段地址空间即映射窗口，然后将对映射窗口的读写操作转化为对外部RapidIO设备的读写，在将映射窗口的各项属性（基址，空间大小，目标设备ID，映射地址，读写访问类型，优先级等等）配置好之后，就可以像访问本地存储空间一样去访问外部的RapidIO设备。增加用户逻辑模块窗口划分功能的设计，并完成了各窗口门铃、远端访问本地寄存器和存储器、本地访问远端寄存器和存储器及本地访问本地寄存器等功能的设计。最后针对上述

8、RapidIO控制器策划了验证项、搭建出验证平台，最终分析仿真结果并验证了该设计