可穿戴計(jì)算系統(tǒng)的SOC模型研究與設(shè)計(jì).pdf

1、可穿戴計(jì)算機(jī)是一種用戶可以解放雙手的移動(dòng)計(jì)算系統(tǒng)，具有可穿戴性、移動(dòng)性、持續(xù)性和人機(jī)交互性等特性。目前國(guó)內(nèi)外已經(jīng)將很多研究成果應(yīng)用于工業(yè)、軍事和航天等領(lǐng)域。但是當(dāng)今的可穿戴計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主要還是基于電路板的板上系統(tǒng)，而隨著微電子技術(shù)的發(fā)展以及片上系統(tǒng)的出現(xiàn)，傳統(tǒng)的板上可穿戴計(jì)算機(jī)系統(tǒng)向片上可穿戴計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)展是當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)。在這樣的背景下，863項(xiàng)目“專用可穿戴網(wǎng)絡(luò)終端體系結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)研究”提出了要進(jìn)行可穿戴計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的片上系統(tǒng)模型研究

2、。之所以只是進(jìn)行可穿戴計(jì)算機(jī)片上系統(tǒng)模型的研究，是因?yàn)榭紤]到這是一種探索性的研究，而且考慮到進(jìn)行整個(gè)片上系統(tǒng)的研究需要面臨以下的困難：其一，是處理器領(lǐng)域的技術(shù)壟斷和封鎖；其二，由于各種外圍控制模塊的技術(shù)也是保密的，對(duì)個(gè)人來說重新設(shè)計(jì)模塊在短期內(nèi)也幾乎是不可能完成的。其三，需要計(jì)算機(jī)、微電子和集成電路設(shè)計(jì)相關(guān)領(lǐng)域的知識(shí)。所以本文研究的目標(biāo)是提出一種可穿戴計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的模型，并對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證。進(jìn)行這項(xiàng)研究可以為將來的片上可穿戴計(jì)算系統(tǒng)的研究進(jìn)行

3、相應(yīng)的技術(shù)儲(chǔ)備和鋪墊，從模型原理上行得通。使將來硬件實(shí)體化的片上可穿戴計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠比傳統(tǒng)的板上可穿戴計(jì)算機(jī)系統(tǒng)體積更小，功耗更低，具有更好的可穿戴性和移動(dòng)性。
　　本文首先從現(xiàn)有的幾款平臺(tái)入手，分別搭建了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原型，并移植操作系統(tǒng)，通過這個(gè)過程發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有平臺(tái)不能滿足要求，所以需要從底層重新進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。根據(jù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的經(jīng)典組成部分劃分，首先進(jìn)行對(duì)其核心部分即處理器設(shè)計(jì)，采用精簡(jiǎn)指令集架構(gòu)，設(shè)計(jì)32位的處理器。處理器設(shè)計(jì)首先根據(jù)