hdtvsoc集成芯片的总线设计与验证

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1、一种基于AMBA的HDTVSoC总线设计方案闻彬，沈泊（复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室，上海200433）摘要：提出了一种适合于HDTVSOC的AMBA总线设计方案，并对整个架构进行了详细的验证；实践证明，AMB八总线非常适用于HDTVSOC系统；与用硬件描述语言构建的测试平台相比，软硬件协同的验证方法不但有更高的仿真覆盖率，而且更加高效省时。关键词：HDTVSOC；AMBA总线；软硬件协同验证中图分类号：TN492;TN949.17文献标识码：ABusDesignandVerificationforHDTVSoCWENBi

2、n,SHENBo(StateKeyLaboratoryofASIC&.System,FudcmUniversity,Shanghai200433,China)Abstract:AnAMBAbasedbusarchitecturesuitableforHDTVSOCandanefficientverificationmethodologyarepresented.ItisproventhatAMBAbusiswellsuitableforHDTVSOC.ComparedwithwritingtestbenchusingHDLlangua

3、ge,theHW/SWco-verificationmethodologyhashighercoverageandsimulatesmoreefficiently・Keywords:HDTVSOC；AMBA；HW/SWco-verification1引言高清晰度数字电视（HDTV）是数字技术在电视领域里的应用，其主要优点在于能实现无失真的传输，并能充分利用有限的频谱资源，为用户提供高质量的影咅服务。HDTV已经成为电视技术的发展趋势，HDTVSOC集成芯片设计作为其核心技术，成为当今研究的热点。HDTVSOC集成芯片的性能不但取决于系

4、统中的各个模块，而且越来越依赖于总线架构的设计。总线为系统中的各个模块提供有效的通信，通信的效率会在很大程度上影响整个系统的性能。此外，系统的大部分功耗也集中在总线上。可见，选择恰当的总线架构,是非常重要的。HDTVSOC集成芯片对总线的具体耍求是：（1）为了减少芯片面积，总线的结构要尽量简单。中等复杂度的系统的设计。本文给出了HDTVSOC系统的AMBA架构解决方案，分析了各个部分的带宽占用情（2）为了提高总线的速度，时序要尽量简单。（3）支持burst传输模式，进一步提高总线速度。目前常用的片上总线有3种：Coreconnect,

5、Wishbone和AMBA⑴总线。这3种总线都支持burst操作，其屮Coreconnect总线由高速总线和低速总线组成，其结构和时序都比较复杂，适用于工作站等复杂系统的设计；Wishbone总线结构简单而且非常灵活，很多总线参数都由用户自定义，支持多种通信模式，儿乎适用于所有系统的设计，没有针对性。但因为没有高速总线和低速总线之分，导致总线效率大大下降。使用多个Wishbone总线时，又没有规范的桥接模块的定义；AMBA总线不但结构和时序都很简单，而且非常规范，高速总线AIIB（theAdvancedHigh-performance

6、Bus）和低速总线APB（theAdvancedPeripheralBus）以及二者之间的桥接模块，都有严格的定义，非常适用于HDTV这种况，并且在文章的后半部分重点介绍了AMBA总线的验证方法。2HDTVSOC概述基于AMBA总线的HDTVSOC系统⑷如图1所示。整个系统采用双CPU结构：其中系统CPU(SYSTEMCPU)运行操作系统(OS)和中间件(MiddleWare)，并负责对整个系统进行主控和调度。另一个CPU,即音频CPU(AUDIOCPU),负责音频的解码。解复用器TSD(TransportStreamDemux)的主

7、要任务是将TS流(TransportStream)中的音频流和视频流分开。其中的音频流通过总线送往外部32bitSDRAM,视频流直接送往视频解码器VD(VideoDecoder)进行解码。CTRL传至音箱输出。视频流由VD解码后，暂存在专用的64bitSDRAM里，而后通过视频格式变换器VTP(VideoTranslationProcessor)处理后,由VIDEODACTRL传至电视屏幕输出。屏幕显示模块OSD(OnScreenDisplay)用来显示一些屏幕操作菜单或者小型游戏画面，可以和VTP的输出信号混合后一起输出到电视屏幕

8、上。VTP可以同时输出高清(HDTV)和标清(SDTV)两组视频信号，所以此芯片架构可以适应于高清和标清两种数字电视系统中，具有很高的灵活性。另外，rtlDMAC模块控制各片内缓存以及USB等外设与外部32bitSDRA