臺灣博碩士論文加值系統

摘要
本論文係有關以遠端程序呼叫為基礎之演算處理器驗證系統NIOSⅡ端相關嵌入式軟體設計，主要研究工作包含四大部分：第一部份為非同步資料傳輸程式之設計；第二部份為遠端程序呼叫相關通訊協定程式之設計；第三部份為遠端程序呼叫相關執行程式自動產生器之設計；第四部份為演算處理器驗證系統NIOSⅡ 端各種測試程式之設計與分析。
整體而言，本論文係以提供一個嵌入式演算處理器的設計與發展環境為目標，並以此來改善硬體設計與驗證流程之效率。

ABSTRACT

This thesis is related to the NIOSⅡ-based embedded software design of a remote-procedure-call-based (RPC-based) verification system for algorithmic processors. The research work includes four parts: the first part is to design an UART-based data transmission program. The second part is to design both the communication protocol and program for remote procedure call. The third part is about designing an automatic generator for RPC-related run-time programs. The fourth part is about the design and analysis of the NIOSⅡ-based testing programs for this algorithmic-processing verification system.
On the whole, the goal of this thesis is to provide an environment for the design and development of algorithmic processors. Meanwhile, the efficiency of the hardware design and verification flow can be improved.

目錄
第一章 緒論 1
1.1 研究動機與背景 1
1.2 研究內容相關架構 2
1.3 論文組織與概觀 3
第二章 RPC-based 演算處理器驗證系統之NIOSⅡ發展環境、流程與架構 4
2.1 遠端程序呼叫(Remote Procedure Call)簡介 4
2.2 RPC-based 演算處理器驗證系統之NIOSⅡ 端發展環境 5
2.2.1 Linux GCC Compiler 5
2.2.2 NIOSⅡ GNU Compiler Tool-Chain 6
2.2.3 自動產生程式之設計環境 6
2.2.4 嵌入式軟體之設計環境 7
2.3 RPC-based 演算處理器驗證系統之NIOSⅡ 端發展流程 8
2.3.1 嵌入式軟體發展流程 8
2.3.2 下載程式至開發版流程 9
2.4 RPC-based 演算處理器驗證系統之NIOSⅡ 端系統架構 11
2.4.1 系統架構簡介 11
2.4.2 程式設計偵錯功能介紹 12
第三章 RPC-based 演算處理器驗證系統之NIOSⅡ端相關軟體設計 13
3.1 系統架構與功能簡介 13
3.1.1 系統架構圖 13
3.1.2 系統功能簡介 14
3.2 UART-based資料傳輸程式之架構與流程 16
3.2.1 封包結構與傳送流程 16
3.3 RPC相關通訊協定程式之傳送架構與流程 20
3.3.1 主程式之架構與流程 21
3.4 RPC相關執行程式自動產生器之設計與實現 32
3.4.1 程序集(user.c)簡介 33
3.4.2 程序集輸出入架構簡介 34
3.4.3 自動產生器之架構與流程 38
3.5 偵錯功能相關程式之設計與實現 41
3.5.1 Dump功能概述 41
3.5.2 Dump功能之BNF格式與實現 42
3.6 硬體驅動程式之設計與實現 47
3.7 計時器與效能解析程式之設計與實現 48
第四章 RPC-based 演算處理器驗證系統之NIOSⅡ 端使用與分析 50
4.1 RPC相關通訊協定層之測試 51
4.1.1 RPC相關通訊協定層測試程式之設計 51
4.1.2 RPC相關通訊協定層測試之結果 57
4.2 SOPC-based NIOSⅡ嵌入式軟體層之測試 61
4.2.1 SOPC-based NIOSⅡ嵌入式軟體層測試程式之設計 61
4.2.2 SOPC-based NIOSⅡ嵌入式軟體層測試之結果 67
4.3 SOPC-based NIOSⅡ驅動程式層之測試 69
4.3.1 SOPC-based NIOSⅡ驅動程式層測試程式之設計 70
4.3.2 SOPC-based NIOSⅡ驅動程式層測試之結果 73
第五章 結論 76
參考文獻 77

參考文獻
〔1〕 李國隆, SOPC-based 即時微核心之邏輯層設計,台灣科技大學碩士學位論文,民國九十四年。
〔2〕 Richard M. Stallman and the GCC Developer Community, "Using the GNU Compiler Collection (GCC)," GNU Press, 2004.
〔3〕 A.D. Birrell and R.M. Needham, "A Universal File Server," IEEE Transactions on Software Engineering, Vol. SE-6, No.5, Sep. 1980, pp.450-453.
〔4〕 A.D. Birrell and B.J. Nelson, "Implementing Remote Procedure Calls," ACM Transactions on Computer Systems, Vol. 2, No. 1, Feb. 1984, pp.39-59.
〔5〕 Junghoon Lee, "Design of a Communication System Capable of Supporting Real-time RPC," Proceedings Second IEEE International Conference on Engineering of Complex Computer Systems, Oct. 1996, pp.99-102.
〔6〕 G. Martin and C. Lennard, "Improving Embedded Software Design and Integration in SOCs," CICC. Proceedings of the IEEE 2000, May, 2000, pp.101-108.
〔7〕 W.H. Wolf, "Hardware-software Co-design of Embedded Systems [and Prolog]," Proceedings of the IEEE, Vol. 82, Issue 7, Jul. 1994, pp.967-989.