Cache在嵌入式处理器中的使用问题
采用上述两种方法,排除了数据不一致性的问题。但一个高性能的系统是需要Cache的,禁止Cache的使用会大大降低系统的性能。所以,在嵌入式系统的设计中,还应从硬件方面考虑,从根本上防止数据不一致的产生。
3.2 硬件的解决方法
由于现在的嵌入式处理器,主频越来越高,地址、数据线越来越多,所以在硬件的设计和焊接过程中应特别注意高频干扰的问题。因为高频干扰可以引起信号的不完整性,这些不完整的信号会引起总线传输过程中出现一些坏字节,所以高速PCB设计变得尤为重要。高速PCB设计中,对高速信号网络的特征与走线控制的设计技术,已成为高速数字设备成功与否的关键。在设计中应注意下列问题:
① 在成本允许的条件下, PCB尽量采用多层板布线。
② 高频电路布线的引线最好采用全直线,需要转折时,可以用45°折线或圆弧转折。在高频电路中,满足这一要求可以减少高频信号对外的发射和相互间的耦合。
③ 高频电路器件引脚的引线层间的交替越少越好,过孔越少越好。据测,一个过孔可带来约0.5 pF的分布电容,减少过孔数量能显著提高速度。
④ 高频电路布线要注意信号线近距离平行走线所引入的"交叉干扰",若无法避免平行分布,可在平行信号线的反面布置大面积"地"来减少干扰。同一层内的平行走线几乎无法避免,但是在相邻的两个层,走线的方向务必取为相互垂直。
⑤ 每个集成电路块的附近应设置一个高频退耦电容。
⑥ 模拟电路和数字电路部分,应有各自独立的地线。
⑦ 对特别重要的信号线或局部单元实施地线包围的措施,各类信号走线不能形成环路,地线也不能形成电流环路。
在注意了上面的设计规则之后,制作出的PCB基本上可以满足高速信号的要求。最后,就是在焊接时要注意焊点一定要圆滑。因为焊点的尖峰会产生很强的高频干扰。有了上述各条规则,就保证了在信号传输过程中,总线上不会出现不必要的干扰,防止了数据不一致的发生。
结语
嵌入式处理器已经被广泛应用。本文提到的对S3C44B0X中Cache数据不一致性的处理方法同样适用于其他型号的高频嵌入式处理器。掌握一些设计、调试的基本经验,可以大大提高工作效率,减小系统开发过程中不必要的麻烦。
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