基于Nios Ⅱ嵌入式軟核多處理器系統(tǒng)研究

　　3.2 Nios Ⅱ處理器選擇和參數(shù)設置

　　Nios Ⅱ處理器有快速型、標準型和經濟型三種類型[3],快速型配置性能最高，經濟型配置占用片內資源最少，標準型配置的性能和占用片上資源介于快速型和經濟型之間。根據(jù)實際應用需要對系統(tǒng)性價比及功耗的要求，合理選擇和配置Nios Ⅱ處理器。

　　多處理器系統(tǒng)中對每一個處理器都要進行正確的設置，否則即使創(chuàng)建的硬件系統(tǒng)已通過編譯并生成，也會造成多處理器系統(tǒng)不能正常運行的問題。如果多個處理器使用片上存儲器為共享程序存儲器，則必須正確設計異常地址。如果使用CFI FLASH存儲器區(qū)域作為多個處理器的引導區(qū)，則必須要正確設計復位地址。使用不同類型的存儲器要正確的進行設置。

　　3.3 共享程序存儲器

　　為了降低成本、功耗，簡化多處理器系統(tǒng)結構，實例中利用FPGA的芯片資源共享程序存儲器，六個Nios Ⅱ處理器的運行軟件共同使用片上存儲器，每個處理器的軟件位于片上存儲器所屬特有的存儲器區(qū)域。如果六個處理器的軟件在片上存儲器運行，假設每個處理器的軟件需要有8 KB的內存空間用于程序代碼和數(shù)據(jù)。這樣第一個處理器使用片上存儲器0×0~0x1FFF之間的作為其程序空間，第二個處理器使用片上存儲器0×2000~0x3FFF 之間的區(qū)域，第三個處理器使用片上存儲器0×4000~0x5FFF之間的區(qū)域;其他各個處理器所需的存儲器區(qū)域采用同樣的方法對片上存儲器進行分區(qū)。

　　Nios Ⅱ SBT 提供了一個簡單的存儲器分區(qū)模式，允許多個處理器的軟件運行于同一存儲器的不同區(qū)域，確保位于存儲器中的主要代碼段的鏈接和固定地址。

　　圖2所示六個處理器在片上儲存器的分區(qū)及代碼段的鏈接。

　　3.4 設置啟動地址

　　在多處理器系統(tǒng)中，每個處理器在存儲器中必須擁有自己的啟動區(qū)域，多個處理器不能從同一非易失性存儲器的同一地址啟動。啟動存儲器類似程序存儲器一樣也可以進行分區(qū)，但段和鏈接的概念不同，因為通常引導代碼只是復制到它實際的程序代碼被鏈接在RAM中，然后跳轉到該程序代碼處。為了從同一非易失性存儲器的不同區(qū)域啟動多個處理器，設置每個處理器復位地址，這個地址就是啟動該處理器的位置，啟動區(qū)域要留出足夠的空間存放啟動代碼。由于沒有支持機制多個處理器無法直接訪問CFI FLASH存儲器，需要使用一個CFI FLASH控制器，Nios Ⅱ處理器通過CFI FLASH控制器讀取或寫入到CFI FLASH存儲器。如果多個Nios Ⅱ處理器啟動在同一個CFI FLASH存儲器。為確保安全訪問，必須刪除一個主控處理器之外的CFI FLASH 存儲器alt_main()函數(shù)所有初始化的驅動程序，并確認啟動前完成所有其他處理器在CFIFLASH存儲器的程序初始化。圖3所示六個處理器從一個FLASH存儲器啟動的映射。