一種基于FPGA的?？臻g管理器的研究和設計
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2?？臻g管理器總體結構
為了節(jié)約RAM開銷，從總體結構上構建了一款具有LIFO及自檢功能的?？臻g管理器。?？臻g管理器結構包括一個雙端口存儲單元、狀態(tài)控制邏輯模塊、地址產(chǎn)生邏輯模塊、中斷判斷邏輯。其中狀態(tài)控制邏輯模塊由空/滿標志產(chǎn)生邏輯、二進制運算邏輯和標志寄存器組3部分組成；地址產(chǎn)生邏輯模塊由讀/寫地址邏輯、中斷棧邏輯和地址寄存器組3部分組成。
由圖2可知，狀態(tài)控制邏輯模塊的工作過程為：從標志寄存器組中讀出當前任務棧的使用量fcount信號值，fcount信號值傳送至二進制運算邏輯。在讀/寫控制信號有效的情況下，二進制運算邏輯有效，修改fcount信號值，修改后的值作為USED的輸出值，同時寫回到標志寄存器的對應fcount位中。修改后的信號值也作為空/滿標志產(chǎn)生邏輯的輸入信號，空/滿標志產(chǎn)生邏輯生成Full/Empty標志，并把該標志位寫回到標志寄存器對應位Full/Empty中。其中標志寄存器freg的結構如圖3所示，初始值為0000001000000000B。
中斷判斷邏輯由輸入信號INT與標志寄存器位IntNesting值決定是否有效。如果有中斷發(fā)生，則中斷棧邏輯有效，中斷棧邏輯生成讀/寫地址，否則讀/寫地址邏輯有效，生成相應的讀/寫地址。
在讀/寫控制信號有效的情況下，從堆棧地址寄存器組中讀出當前任務的地址，經(jīng)過讀/寫地址邏輯或中斷棧邏輯產(chǎn)生堆棧地址指針，作為HOS堆?？臻g的入棧/出棧地址。執(zhí)行入棧時，在同步時鐘和入棧控制信號有效的情況下，中斷判斷邏輯判斷是否存在中斷或中斷嵌套，如果沒有，則由寫地址邏輯生成入棧地址；否則由中斷棧邏輯生成寫地址。同理，執(zhí)行出棧時，在同步時鐘和出棧控制信號有效的情況下，中斷判斷邏輯判斷是否存在中斷或中斷嵌套，如果沒有，則讀地址邏輯生成出棧地址；否則中斷棧邏輯生成出棧地址。
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