[전자HW설계] [1-1]

Computing Platfor Architecture

폰노이만이 제안한 아키텍쳐입니다. 

cpu가 있고 ram,rom 둘 다 메모리에요 

cpu와 메모리가 있으면 기본적인 컴퓨터를 만들 수 있죠

cpu와 메모리 사이에 데이터가 가장 많이 오고 가죠

그래서 데이터가 왔다갔다 하기 위해서 데이터 버스를 이용하죠

타고 내리는곳이 정해져있죠 

 

CPU<->메모리 사이에 데이터를 주고 받을 때 시간이 오래걸립니다.

DMA provides direct memory access

데이터 전송을 관장한다.

 

타이머가 존재하며 타이머를 사용하여 주기적인 동작에 활용

high speed device = gpu sdd

device = key, mouse, storage, hdd

 

Design Board : DE1-SoC (Altera)

DE1-Soc 

두가지 시스템으로 분리해서 사용 할 수 있다.

ARM core기반으로 구성 

Nios II 소프트베이스 

녹색==fpga쪽 

주황색==ARM쪽 

파란색==시스템 공통적으로 사용

 

 

Platform Software

플랫폼 소프트웨어를 이용해서 돌아갈겁니다.

우리가 사용하는 일반적인것들이 어플리케이션 소프트웨어고 

오퍼레이팅 시스템은 디바이스 드라이버를 통해서 하드웨어 플랫폼을 다룬다.

디바이스 드라이버를 만들어서 꼭 배포를 해줘야 한다.

어플리케이션에서 라이브러리 루틴=>오퍼레이팅 시스템으로 접근하는 경우가 많다.

operationg 시스템 설계

 

Embedded Platform

CPU 

임베디드 시스템에서 부동의 원탑은 ARM

저전력,기술적인 지원이 많다.

최근에는 슈퍼 컴퓨팅 환경에서도 잘 동작한다는것을 알게되었습니다.

MIPS 컴퓨터는 굉장히 간단하기 때문에 사용합니다. Nios II도 MIPS의 한 종류에요.

 

Bus

커뮤니케이션하는 통로 

DMA transfer를 관장한다.

 

Memory 

DRAM : DDR2,, 

cpu가 무어의 법칙이 깨지면서 클락수가 늘어나지 않고 있습니다. (hz가 오르는데 오래 걸린다고)

==>2000년대 중반부터 코어수를 늘리게 되는것== 양적팽창을 하는것 

하지만 양적팽창 또한 한계가 있다.

==>CPU의 성장이 더뎌서 메모리의 성장도 더뎌질 전망입니다.

 

SRAM : 비휘발성 메모리에요 스피드는 디램보다 빠르답니다?

 

Flash : 비휘발성 메모리입니다. 하지만 스피드는 DRAM보다 훨씬 느립니다.

Host/target design

target syste: 우리가 실제로 구현해서 돌아가는 시스템

==>우리에게는 DE1-Soc 보드가 될거에요

우리보드는 임베디드용이기 때문에 인터페이스도 좋지 않고 뭐 그렇습니다. 

그래서 호스트 시스템에서 코딩도하고 컴파일도 합니다.

시리얼 라인으로 바이너리 데이터를 넣어줘서 보드를 조종한다 라고 생각하면 좋습니다.

호스트 시스템은 노트북이라고 생각하시면 됩니다. 

 

Host-based Tool

Monitor Program

개발 관련한 환경을 제공해주는 프로그램

 

Cross compiler

컴파일러는 특성자체가 c로 코딩한것을 하드웨어가 인식할 수 있도록 

바꾸어 주어야 하기 때문에 밑에 있는 하드웨어 CPU가 바뀌면 

컴파일러도 바뀌어야 한다.

호스트 pc입장에서 코드==>바이너리 파일

타겟 시스템에서는 실행파일을 돌리기 위해서는 타겟 시스템에 맞춘 컴파일러

 

Cross debugger 

어느 레지스터에 어떤 값이 들어가있는지 알 수 있습니다.