導航系統(tǒng)SoC芯片設計方案分析

可配置FPU對LEON數(shù)學運算性能的提升極為有效，特別是在運算密集型的SoC設計中。LEON3的GRFPU相對于其他常見微處理器的FPU有較大優(yōu)勢。表2為若干處理器核FPU單元完成浮點運算指令需要的處理(延遲)時鐘周期數(shù)對比情況。

時鐘周期數(shù)說明：括號外數(shù)字是指令處理周期數(shù)，即硬件流水線中完成該指令的周期;括號內數(shù)字是指令延遲周期數(shù)，即該指令進入流水線至從流水線中輸出結果所需要的時鐘周期數(shù)。

3 結論

作為硬件VHDL代碼開源的SPARC架構軟核IP微處理器，LEONX(包括LEON2和LEON3)良好的可移植性和可配置性使其成為建立片上系統(tǒng)微處理器的一個優(yōu)選方案。采用Snapgear Embedded Linux的方案能夠提供一個從內核、庫文件到常用應用程序的驗證原型。然而，LEON硬件配置上的改變、升級需要驅動程序的支持，定制的軟件也需要自主開發(fā)。另外，在LEON平臺上移植并運行良好的實時操作系統(tǒng)有RTEMS和eCOS，根據(jù)實際的需求可以靈活選擇這些軟件開發(fā)平臺。

通過詳盡的對比測試，LEON軟核的性能優(yōu)異，在導航系統(tǒng)SoC芯片原型設計中得到驗證。測試為基于LEON開源可配置軟核的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的軟硬件配置方式提供了有益的參考，特別是集成浮點處理單元FPU的方案。隨著可編程器件規(guī)模的超大型化，實現(xiàn)高性能且配置靈活的開源SoC硬件系統(tǒng)及軟件平臺的優(yōu)勢日益明顯。為制造ASIC提供前期原型論證提供極大方便。