基于异构多核微处理器的嵌入式数控系统开发.pdf

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1、第11期组合机床与自动化加工技术NO．112012年11月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueNOV．2012文章编号：1001—2265(2012)11—0078—05基于异构多核微处理器的嵌入式数控系统开发冰林立明，于东，胡毅，秦承刚，王志成，冯强'(1．中国科学院研究生院，北京100049；2．中国科学院沈阳计算技术研究所，沈阳110171；3．沈阳高精数控技术有限公司，沈阳110171)摘要：分析了构建基于异构多核微处理器嵌入式数控系统的几大关键技术，包括：软硬件结构、高速现场总线技

2、术、多核处理器核间通信机制。给出了原型系统的设计与实现细节，重点阐述了基于多核通信中间件DSPLink的SSB，II1现场总线驱动程序的具体实现，最后针对影响系统性能的中断延迟时间进行了评测，为高性能嵌入式数控系统的进一步开发奠定了基础。关键词：DSPLink；GPMC；现场总线；数控系统中图分类号：TH16；TG65文献标识码：ADevelopmentofHeterOgeneOusMulti-coreMicroprocessorBasedonEmbeddedNCSystemLINLi．ming一，YUDong，HUYi，QINCheng．gang，WA

3、NGZhi—cheng，FENDQiang，。(1．GraduateUniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China；2．ShenyangInstituteofComputingTechnology，ChineseAcademyofSciences，Shenyang110171，China)Abstract：SeveralkeytechnologiesforbuildingHeterOgeneOusmulti—coremicrOprocessOrbasedembed—dedNCsystemw

4、ereanalyzedinthispaper，whichincludeHardwareandSoftwarearchitecture，High-speedfieldbustechnology，Communicationmechanismbetweencoresofmulti—coreprocessor．Aproto-typesystemwasgiventogetherwithitsdesign＆implementation．Especially．thispaperillustratedthedetailedimplementationoffieldbus

5、diverbasedonDSPLink，whichisamiddlewareforcommunicationbetweenmulti—cores．Finally，thispapercompletedthemeasurementofinterruptlatencywhichaffectssystemperformance．Thispapermakessomecontributiontothefurtherdevelopmentofhigh—performanceembeddedNCsystem．Keywords：DSPLink；GPMC；fieldbus；

6、NCsystem通信机制、现场总线技术。给出了基于异构双核微O引言处理器OMAP3530及高速现场总线SSB．Ⅲ的原型系随着集成电路工艺的进步以及处理器体系的发统的设计，并重点阐述了异构双核通信机制——展，异构多核微处理器在嵌入式领域中得到了广泛DSPLink，以及基于该机制的总线驱动程序的设计与的应用，并逐渐渗透到数字制造、智能装备领域。异实现，最后测试了系统的中断延迟时间，结果表明该构多核处理器可以同时发挥不同类型核心独有的长方法完全能满足高性能嵌入式数控系统的以及总线处，从而满足多样化应用的性能需求。美国德州仪通信的性能需求。器公司面向音视频处理及

7、移动计算开发的OMAP系1硬件结构列芯片就是这方面的典型例子，它具有ARM+DSP异构双核结构。ARM擅长事务处理，DSP则有出众原型系统采用异构双核处理器OMAP3530以获的数字信号处理能力，OMAP高性能嵌入式微处理器得较高的性能；而为了达到开放化的目的，则引入了整合了二者的优势。高档数控国家工程研究中心自主开发的SSB．11I高速本文分析了基于异构多核微处理器的嵌入式数现场总线。系统硬件结构如图1所示。控系统的关键技术，包括硬件结构、软件结构、多核主控模块由最小系统板和扩展板构成，其中最收稿日期：2012—03—12；修回日期：2012—03—3

8、0基金项目：“高档数控机床与基础制造装备”国家科技重大专项课题(2011ZX04