上海大学：MV-03 MCU单芯片多处理器图像处理架构设计

本研究论文聚焦于"计算机-后端-基于MV-03 MCU的单芯片多处理器架构设计"这一主题，作者丁倩在硕士学位论文中探索了如何利用MV-03MCU核技术在单个芯片上构建一个多处理器系统。针对复杂的机器视觉系统需求，该设计的关键点在于通过集成多个MCU来并行处理不同的任务，以弥补单个MCU性能的不足。这种方法特别适用于执行高端机器视觉和图像处理等计算密集型工作，有助于开发拥有自主知识产权的图像处理器。 论文的核心内容包括以下几个方面： 1. **多处理器架构设计**：论文提出了一个独特的单芯片多处理器整体架构，包含一个主处理器和三个从处理器，主处理器负责系统管理和控制，而从处理器则根据主处理器的调度执行特定算法任务。这种架构强调了指令集的兼容性，采用MCS．51系列标准，以简化设计复杂度并提升处理能力和并行性能。 2. **片上总线结构**：设计了一种适用于单芯片多处理器的片上总线，解决了处理器间信息、命令和状态的高效传递问题，保证了各组件间的协同工作。 3. **任务调度与并行工作**：论文提出了超级指令任务调用方法，通过硬件设计在主从处理器之间实现了有效的任务调度和并行执行，提升了系统效率。 4. **共享存储器与仲裁器**：设计了共享存储器及仲裁器，旨在减少数据传输，进一步优化数据共享，提高系统运行速度。 5. **验证与测试**：论文提供了一套完整的验证和测试方案，确保了单芯片多处理器设计的成功实施。 论文的创新之处不仅在于理论上的贡献，还在于其实际应用价值。由于MV-03与MCS．51架构的兼容性，论文中的设计思路、工具和技术对业界具有显著的参考意义，对于机器视觉系统的SoC（系统级芯片）实现具有重要的科学研究价值和市场应用潜力。 关键词：单芯片多处理器、图像处理器、片上总线、共享存储器、任务调用。总体而言，这项研究不仅推动了单芯片多处理器技术的发展，还为高性能、低功耗的图像处理系统设计提供了新的解决方案。