跟李凡老师学FPGA图像加速器之D03：加速器基础（20170427课堂笔记）

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        主机有命令和地址的输出端，从机有命令和地址的输入端，没有相反。
        而主从都有数据的输入和输出。
        好，现在我把虚线擦掉，加上加速器。
        加速器，accelerator。
        它既是主机，又是从机。
        它是双重角色。
        当它未获得授权的时候，加速器就是从机，就是仆人，跟任何仆人的地位完全相等。

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        当它获得授权以后，它会成为主机，它要跟原来的老大要竞争资源。
        在我们这个例子里面，只有唯一的一个仆人。
        就是Memory。
        要竞争这个Memory。
        现在我们来看看，对于加速器该怎么做？
        由于它是主机，所以说它就应该有主机的一些职能，主机的端口。
        地址和命令，写成acc前缀，有地址的输出。

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        命令，是主机，它能发命令。
        当它成为主机的时候，它能够发出地址和命令。
        当它成为从机的时候，它要能够接收地址和命令。
        什么时候是从机呢？
        ACC未获得授权的时候，它要被CPU访问，CPU要告诉它一些信息。
        acc_addr_in，acc_cmd_in。
        主机有的它有，从机有的它也有。
        另外主从都应该有的东西就是数据的输入和输出。
        主从都有数据输入和输出端。
        它当然也要有acc_data_out。

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        主机有的它有，从机有的它也有。
        主从都有的它当然也要有。
        这ACC应该长成这个样子。
        刚才我擦掉的是CPU跟Memory之间的连接关系。
        CPU跟Memory之间的连接关系，虚线我绘制的时候，什么时候它会用呢？
        当主机获得资源的时候。
        主机什么时候获得资源呢？
        在我们这个例子里面，应该大多数时候主机都获得Memory的支配权。
        就是我刚才擦掉的虚线部分。

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        因为主机指令在这里面，如果按照这么来做的话，指令在这里面。
        CPU在执行它运算的过程之中，我们知道要不停地读指嘛，所以CPU要接管这个Memory的。
        这个时候Memory听CPU的指挥。
        当CPU要控制ACC的时候，ACC实际上也是跟Memory一样，是获得相同的支配的地位。
        这个时候Memory的地址总线，ACC的地址总线，都是受CPU的地址总线控制的。
        cpu_addr_out接到这。
        这时候Memory接受主机的访问，接受CPU的访问。
        ACC也接受主机的访问。
        它们的地位是相等的。
        这个时候ACC是以从机的形式存在的。
        mem_cmd_in和acc_cmd_in都要接到cpu_cmd_out。
        mem_addr_in和acc_addr_in都要接到cpu_addr_out。

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        这个时候CPU会通过它的地址和命令来访问Memory和ACC。
        究竟CPU访问的是Memory，还是ACC，怎么定的呢？

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        不同的地址，有个地址映射表。
        它有它的地址范围，它有它的地址范围。
        所以说这个时候ACC的地位和memory完全相等。
        于是呢，CPU可以通过这种方式，访问ACC内部的寄存器。
        这些寄存器的地位就是外部设备，用唯一的地址指定来做访问。
        比如说像状态寄存器，像源地址寄存器、目标地址寄存器，等等。
        这些呢，都是由CPU通过完全相等的方式，来访问Memory和ACC。
        这是ACC是以从机的形式存在的。
        当ACC通过这种方式，CPU向ACC的状态寄存器发出了一次委托执行长整加速的任务，向它的状态寄存器写出了start以后，加速器ACC就获得了授权。

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        获得对Memory控制的授权，它要对Memory以硬件的方式，一拍都不空闲，全力以赴地完成长整计算。
        8864嘛。
        源8个，目标8个，这个时候，ACC要访问它。
        现在我们来看看，在这种情况之下，加速器应该怎么做？
        或者加速器的共性。
        我刚才说了，这个时候的资源要被切换。
        就是Memory的资源，Memory是唯一的仆人，这个时候Memory听谁的呢？
        一仆二主。
        这个时候是由外部的一个第三方机构仲裁器来决定。
        稍后我们在word上做，现在随便画一下。

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        仲裁器有什么特点呢？
        就是由资源的请求者，发出请求，然后根据仲裁器来决定仲裁给谁。
        这是仲裁结果arb_res。
        仲裁结果是它的输出。
        它有请求信号。
        它有两个请求。
        有谁的请求呢？
        有CPU的请求。
        只有主机才会发出对资源的请求。

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        主机可能是两个，CPU的请求，ACC的请求。
        CPU要请求，ACC要请求。
        当然是通过硬件方式，所以说CPU要增加一个输出端口，cpu_req。
        主机有资源请求的端口，从机不可能有，Memory不可能有。