基于FA526处理器SoC平台的Linux操作系统实现 处理器, 操作系统, Linux

yuyang911220

智原科技的FIE8100 SoC平台是一种低功耗、便携式视频相关应用开发SoC平台，也可用于基于FA526 CPU的SoC设计验证。基于FA526的Linux软件开发套件，开发人员可将Linux一2．4．19软件环境在FIE8100平台上安装实现，并完成对平台上所有IP的驱动程序安装和对FA526的内部调试。 FA526介绍 FA526是一颗有着广泛用途的32位RISC处理器。它包括一个同步CPU内核(core)、独立的指令／数据缓存(cache)、独立的指令／数据暂存器(scratchpads)、一个写缓存(write buffer)、一个内存管理单元(memory management unit)和JTAG在线仿真(ICE)接口。CPU内核是6级流水线(pipeline)的哈佛(Harvard)结构，包括取指令(fetch)、解码(decode)、搬移(shift)、执行(execution)、数据访存(memory)、写回(write)等。为了提高整体性能，FA526 CPU还包含了一个分支运算缓存(Branch Target Buffer：BTB)，故可减少分支运算的开销(penalties)。 FA526 CPU内核的指令是兼容ARM V4的结构，并使用AMBA AHB接口与外部设备进行通讯。因此，FA526 CPU有着广泛的应用领域，特别是针对那些需要高性能和低功耗的应用。FA526 CPU内核采用完全同步方式。其基于单相时钟(single-phase clock)的结构可以很容易集成开发系统级芯片(System on Chip：SoC)。FA526 CPU内核的方框图如图1所示。 FIE8100 SoC平台介绍 FIE8100 SoC平台的系统架构如图2所示。它提供有多种外设接口。其内部的高性能处理器内核和功耗管理功能特别适合MPEG一4和JPEG的市场需求。目前，智原的MPEG4／JPEG图Codec所支持的格式为Simple Profile Version 3．1，其中包含XviD编码和一部分的DivX编码。 FIE8100 SoC平台包含有非常丰富的功能模块以支持多种应用。包括FA526(32Bit RISC CPU)、MPEG-4／JPEG编解码引擎、USB2．0设备控制器、USB2．0PHY(物理层)、LCD控制器、DMA控制器、TV Encoder(解码器)、Capture(视频捕捉器)和AMBA总线架构。为了让用户能将自己的IP或功能模块顺利的运行在FA526上，智原科技将AHB总线从CPU的引线中拉出，并搭配各类接口和片外芯片，从而开发制作了一个基于FIE8100 SoC的仿真平台：MediaCreative!。基于FA526的Linux安装本开发系统所需的主开发硬件环境，一是兼容Intel x86的PC，二是标准16550 UART接口。而软件主要是Linux操作系统(RedHat 7．3～8．0或更高版本)和FA526一Linux软件包。而通用平台系统所需的器件，主要是一片MediaCreative!（含FIE8100／FWAB326AA芯片)和一片64 MB SDRAM及32 MB Flash。通过FA526一Linux可以将Linux-2．4．19软件环境在Faraday FA526处理器和外设IP上进行安装。 FA526一Linux软件包通常以"arm-linux一20050429．tgz"打包文件并递交(此程序发布于April 29，2005)表1所列是安装Linux所需的硬盘空间大小。 安装FA526一Linux软件包的具体流程如下： (1)拷贝文件arm-linux一20050429．tgz至目录／usr／src： #cp arm-linux一20050429．tgz／usr／src (2)解包文件"arm-linux一20050429．tgz"： #cd／usr／src #tar zxvf arm-linux一20050429．Tgz (3)安装Toolchain(GCC一2．95．3，Binutils一2．11．2，GLIBC一2．2．3)至目录／usr／local： #cp／usr／src／arm-linux／toolchain／arm-linux-toolchain．tgz／usr／local/ #cd／usr／local #tar zxvf arm-linux-toolchain．tgz #rm-f arm-linux-toolchain．Tgz 此步骤将在目录／usr/local／arm解压GCC一2．95．3，Binutils一2．11．2和GLIBC一2．2．3的输出文件。 (4)添加GCC执行路径shell环境。可执行以下命令来添加路径： #export PATH=$PATH：／usr／local／arm／2．95.3／bin 在完成以上四个安装步骤后，就可以在自己的系统下解压打包文件(如arm-linux20050429．tgz)，之后，系统会自动生成一组目录。表2列出了这些源目录的定义。用户的应用程序包含在目录