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基于Java的FPGA可編程嵌入式系統(tǒng)

作者: 時(shí)間:2010-09-19 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

  1. 應(yīng)用程序代碼(包括可對(duì)進(jìn)行編程的比特流)下載協(xié)議;

  2. 用于遠(yuǎn)程管理的維護(hù)相關(guān)的協(xié)議;

  3. 控制對(duì)訪問權(quán)限的認(rèn)證協(xié)議。

  管理器包括socket連接的客戶端類加載器。遠(yuǎn)端應(yīng)用程序可以下載到本地并按照下面的過程執(zhí)行:

  1. 完成認(rèn)證過程,系統(tǒng)進(jìn)入管理模式;

  2. 下載應(yīng)用程序代碼,完成系統(tǒng)初始化,比如加載比特流到相應(yīng)的存儲(chǔ)單元;

  3. 執(zhí)行新的應(yīng)用程序。

  在該系統(tǒng)中,為了簡化起見,預(yù)先映射硬件方法地址到確定的系統(tǒng)物理存儲(chǔ)區(qū),目的是為了尋址操作的方便快捷。

  由于我們使用了軟件平臺(tái),應(yīng)用程序就無法直接訪問底層的硬件。這就是說,運(yùn)行在處理器虛擬機(jī)上的應(yīng)用程序不能直接訪問映射到中硬件方法的緩存區(qū)域。為解決這個(gè)問題,理論上可以采用下面兩種方法:

  1. 修改虛擬機(jī),使其具有對(duì)處理器物理地址的直接訪問能力;

  2. 單獨(dú)設(shè)計(jì)一種Java本地接口(JNI),使得應(yīng)用程序通過該接口提供的功能實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件方法映射到的物理地址的訪問。

  盡管第一種方案的效率較高,并且沒有引入額外開銷,但是修改Java虛擬機(jī)內(nèi)核是相當(dāng)繁雜的工作,同時(shí)也可能會(huì)引起潛在的系統(tǒng)不穩(wěn)定。第二種方案雖然引入了一定的額外開銷,但便于移植和實(shí)現(xiàn)。因此,我們采用方案二,在Java虛擬機(jī)和Java本地接口之外又設(shè)計(jì)了一個(gè)本地通信庫。

  本地通信庫API形式如下:

  int hwWriteXXX(int addr, XXX p);

  int hwWriteArrayXXX(int addr, XXX[] p);

  XXX hwReadXXX(int addr);

  XXX[] hwReadArrayXXX(int addr);

  int hwConfig(int cf_mem_addr, int bitstr_size);

  Java本地接口層接口的形式如下:

  class HWInterface{

  static int ConfigStatus;

  public static native int setParam(CID hw_cid, object P)

  {

  if(type_of_P == XXX)

  err = hwWriteXXX(hw_cid.addr, (XXX)P);

  return err;

  }

  public static native int getResult(CID hw_cid, object R);

  public static native int setCMD(CID hw_cid, int cmd);

  public static native int getStatus(CID hw_cid);

  public synchronized static native int configHW( CID hw_cid);

  }

  在上面代碼中,XXX表示基本的Java數(shù)據(jù)類型如整型(integer)、浮點(diǎn)型(float)、雙精度型(double)等。

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