基于FPGA的栈空间管理器的设计

A-Lin

基于FPGA的栈空间管理器的设计

       摘要： 提出了一种将堆栈空间划分为任务栈和中断嵌套栈的设计结构，使堆栈空间最小化。采用VHDL硬件语言，在FPGA设备上模拟实现了具有自动检验功能的栈空间管理器。栈空间管理器由不同功能的逻辑模块组成，主要阐述了状态控制逻辑模块和地址产生逻辑模块的设计方法。
　　航空航天、工业控制、汽车电子和核电站建设等领域的高速发展，对嵌入式操作系统实时性的要求越来越高。同时，由于FPGA的集成度和速度的不断提高，使嵌入式操作系统硬件化实现成为发展趋势。硬实时操作系统中的堆栈管理对系统的实时性和可靠性起着至关重要的作用，而传统操作系统内核是将每个任务的堆栈空间直接进行最大化处理，导致大量存储空间浪费，另外采用通用RAM寻址方式也不能满足对被切换任务信息的快速保护。
3 [  v, _( \8 c( j2 |: l& f　　基于上述问题，本文提出了一种堆栈空间结构，设计了一款具有自动检验功能的栈空间管理器，并在Xilinx公司的集成开发环境FPGA系统上实现。
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