ARM处理器的NoC资源网络接口及其驱动方法
专利汇可以提供ARM处理器的NoC资源网络接口及其驱动方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 为ARM处理器的NoC资源网络 接口 及其驱动方法，本ARM处理器的NoC资源网络接口ARM-RNI，包括建立于FPGA中的AHB总线接口处理模 块 、发送和接收模块，经 数据总线 直接与ARM处理器的AHB总线连接。ARM中有Linux系统及其FPGA的设备驱动程序。ARM-RNI与路由 节点 相连接。本驱动方法为初始化后，发送、接收模块的输入、输出 缓冲器 的物理地址映射到ARM 内核 ，ARM发送的数据经ARM-RNI的发送模块传送到当地路由节点，片上网络转发的的数据经ARM-RNI的接收模块传送到ARM。本发明实现ARM与FPGA稳定高速的数据通信，减少了FPGA资源的使用，NoC可用功能强大的ARM、拓展其应用，增强NoC的扩展能 力 和网络通信能力。，下面是ARM处理器的NoC资源网络接口及其驱动方法专利的具体信息内容。
1.ARM处理器的NoC资源网络接口，所述片上网络NoC基于FPGA芯片，系统内的若干路由节点相互连接，系统结构为规则的2维网格拓扑结构，NoC中的路由节点采用基于虚通道技术的虫洞数据交换机制，通过无死锁的确定性XY维路由算法实现；资源节点通过资源网络接口与NoC的路由节点连接；其特征在于：
ARM处理器作为NoC的资源节点，所述ARM处理器的NoC资源网络接口连接该ARM处理器和NoC的某个路由节点；ARM处理器的NoC资源网络接口包括建立于FPGA中的AHB总线接口处理模块、发送模块和接收模块，AHB总线接口处理模块与ARM处理器AHB总线时序相配合，经数据总线直接与ARM处理器的AHB总线连接，FPGA成为ARM处理器的一个外部存储器；ARM处理器中移植了嵌入式Linux操作系统，并有在Linux操作系统下FPGA的设备驱动程序；本资源网络接口与ARM处理器连接的数据总线主要有16位宽的数据线，以及地址线和控制信号线；本资源网络接口与片上网络的一个路由节点相连接，二者之间有握手信号线和发送、接收数据线；
发送模块包括FIFO输入数据缓存器、组包器和控制器，发送模块的控制器接收ARM处理器发出的数据，组包器对数据进行相应的打包处理，然后将数据在输入数据缓存器中暂存，再送入所连接的路由节点；
接收模块包括FIFO输出数据缓存器和应答器，接收模块的输出缓存器接收并暂存路由节点本地方向发送过来的数据，传递给ARM处理器，应答器根据输出缓存器存储状态对路由节点的数据传输请求给予对应的响应；
FIFO输入数据缓存器和FIFO输出数据缓存器为本资源网络接口的异步输入、输出缓冲器。
2.根据权利要求1所述的ARM处理器的NoC资源网络接口，其特征在于：
所述FIFO输入数据缓存器和FIFO输出数据缓存器存储深度设置为8，宽度设置为34位。
3.根据权利要求1或2所述的ARM处理器的NoC资源网络接口的驱动方法，其特征在于主要步骤如下：
Ⅰ、初始化
启动ARM处理器Linux操作系统下的FPGA的设备驱动程序,初始化FPGA中的资源网络接口的各模块，注册FPGA资源网络接口设备；
Ⅱ、地址映射
将资源网络接口中发送模块的输入缓冲器和接收模块的输出缓冲器的物理地址映射到ARM处理器内核空间；
Ⅲ、发送和接收数据
作为资源节点的ARM处理器向资源网络接口所连接的当地路由节点发送数据时，ARM处理器的Linux系统调用驱动程序中的写操作程序，ARM处理器向资源网络接口发送数据，发送模块的输出缓冲器接收ARM处理器发送的数据，当输出缓冲器接收的数据达到其阈值，发送模块的组包器将数据打包，控制器向当地路由节点发出发送数据请求信号、接到当地路由节点的应答后，发送模块将组包的数据发送到当地路由节点，ARM处理器发送的数据进入片上网络；
作为资源节点的ARM处理器接收本资源网络接口所连接的当地路由节点传送的片上网络数据时，应用程序系统调用读操作程序，应答器检测输入缓冲器的存储状况，输入缓冲器存储的数据未达到阈值，ARM处理器将读进程置于休眠状态；接收模块的应答器得到当地路由节点的数据传送请求信号，给予当地路由节点准许传送的应答信号，接收模块的输入缓冲器接收当地路由器发送的片上网络数据，当输入缓冲器接收的数据达到其阈值，应答器向ARM处理器发送读数据请求信号，ARM处理器得到此信号后，调用中断处理程序，唤醒休眠的写操作进程，其读数据程序将输入缓冲器中的数据读取到ARM处理器内核空间，再将数据复制到ARM处理器的用户空间。
4.根据权利要求3所述的ARM处理器的NoC资源网络接口的驱动方法，其特征在于：
所述步骤Ⅱ中，FPGA中构造的发送模块的输入缓冲器和接收模块的输出缓冲器被分配各自的地址，在FPGA设备驱动过程中，这两个地址映射到ARM处理器的内核空间，在驱动程序中通过这两个地址读取片上网络中的数据或向片上网络传送数据。
5.根据权利要求3所述的ARM处理器的NoC资源网络接口的驱动方法，其特征在于：
所述步骤Ⅲ中，作为资源节点的ARM处理器和片上网络之间交换数据是异步时钟域通信，本驱动方法通过异步的输入缓冲器和异步的输出缓冲器实现数据同步；数据交换时，将前级模块提供的时钟作为写时钟，使用后级模块的基本时钟产生读信号，完成数据传递。
6.根据权利要求3所述的ARM处理器的NoC资源网络接口的驱动方法，其特征在于：
所述步骤Ⅲ中，所述资源网络接口接收模块中的控制器判断ARM处理器读数据状态，若ARM处理器读数据有效，则将本资源网络接口和ARM处理器的数据总线相连，若ARM处理器读数据非有效，则将本资源网络接口和ARM处理器相连的数据总线端口设置成高阻态，二者不再相连。
7.根据权利要求3所述的ARM处理器的NoC资源网络接口的驱动方法，其特征在于：
所述步骤Ⅲ中，本驱动方法具有阻塞操作的中断处理程序，当ARM处理器的Linux系统调用写操作程序后，应答器检测输入缓冲器的存储状况，输入缓冲器存储的数据未达到阈值，接收模块向ARM处理器发送信号，ARM处理器的中断处理程序使写操作进程从ARM处理器调度器的运行队列中暂移走，置于休眠状态；当资源网络接口中接收模块的输入缓冲器存储的数据达到阈值时，应答器向ARM处理器发送传送数据请求信号，应答器向ARM处理器发送读数据请求信号，ARM处理器得到此信号后，调用中断处理程序、唤醒休眠的写操作进程，将资源网络接口中接收模块的输入缓冲器存储的数据读取到ARM处理器内核空间中，再将数据复制到ARM处理器的用户空间。
ARM处理器的NoC资源网络接口及其驱动方法
技术领域
背景技术
附图说明
34位。
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