【硕士论文】高速高性能FFT处理器的VLSI实现研究.pdf

《【硕士论文】高速高性能FFT处理器的VLSI实现研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、浙江大学博士学位论文高速高性能FFT处理器的VLSI实现研究姓名：韩泽耀申请学位级别：博士专业：微电子学与固体电子学指导教师：朱大中;叶润涛2002.6.1浙江大学博士学位论文摘要本文主要提出了研究高速高性能FFT处理器的集成电路整套设计和实现方法，包括从系统架构设计、算法实现、FPGA到ASIC的接套设计流程、验证及测试平台的建立等，研制了具有自主知识产权的高速高性能的快速傅立叶变换处理器，该FFT处理系统可以应用于电信实时处理、高速塑主焦呈丝堡和军事应用等。／第一章综述部分提出了选题的意义，论文内容。L第二章讨论了SOC技术的发展、特点，提出了利用IP重用技术来完成不同层次部

2、件的构建等问题，讨论了由系统可编程及ASIC技术进行实现的途径和技术流程。在工程设计方法及结构化设计和高层次综合的研究中，介绍了在深亚微米工艺条件使用的方法年

3、JASIC设计流程，讨论了高层次综合的核心如何从描述推出电路构成的设计思路，针对不同目标的设计技巧讨论了采用HDL语言进行逻辑系统设计的方法，给出了用VHDL语言进行代码设计时的规范和风格，在面向SOC的验证策略讨论了动态和静态的验证技术，提出了进行单独模块验证、芯片的全功能验证和系统软硬件协同验证的整体策略。第三章首先研究了VLSI—DSP的架构设计，在针对高密度计算的信号处理中主要偏重于乘加单元的设计中，提出了应用超前

4、进位加减法器以及讨论其设计思路，高速乘法器中主要讨论了无符号阵列乘法器和补码阵列乘法器的设计思路，研究了将分布式运算单元的设计应用在FFT设计中，讨论了采用查表法实现的办法以及通过全并行的办法来完成单元设计。提出了采用SOC总线兼容方式来完成SOC设计时的IP内部互联技术，对比了三种SOC总线技术：CoreConnect、AMBA以及Wishbone技术，采用Wishbone技术作为SOC内部总线互联技术。第四章主要讨论了高速高性能的快速傅立叶变换处理器的设计和实现，首先分析和比较了各种快速傅立叶变换算法的特性和规律，提出基4蝶算的算法具有最好的性价比，讨论了顺序、级联、并行和阵

5、列的处理结构，阐述了设计高速高性能快速傅立叶变换处理器时的设计原则、设计思路、所采用的技术路线，验证并测试FFT处理器，分析了定点FFT处理过程由于有限字长效应所产生的量化误差的范围及防溢出控制办法，提出了可扩展平台模式。讨论了其可以进行的应用方谣的扩展，另外讨论了基于高速FFTCore的DCT和DST算法上的实现。第五章提出了基于IEEE754浮点标准的浮点运算处理器的设计和异步串行通信核的设浙江大学博士学位论文计，提出了适合硬件实现的浮点乘除法、加减运算的结构，浮点运算处理器主要用于高速FFT浮点处理功能，异步串行通信核主要用于FFT处理器IP核的外围扩展模块以及本文所做的验

6、证测试平台中的数据接口部分。第六章提出了面向系统级芯片的可测试性设计包括了基于扫描测试ATPG、内建自测试BIST、边界扫描测试JTAG设计，在讨论可测试性设计策略选择的问题上，提出了针对不同模块进行的分别测试策略，提出了层次化JTAG测试方法和扫描总线法，提出了基于FPGA逻辑分析核进行测试的策略，建立了面向高性能专用信号处理器的测试平台通用方法。、√第七章总结了本论文的研究成果与创新点，并提出了进一步研究的方向。，∥关键词：(高速，高性缸)I蝶形运算，流水线，FPUrFT善I,VLS赠Ip慰理黔、～——／＼———／。sP，IP重用，HDL，p算密集型，soc，DFT可测试性设

7、}tj场浙江大学博士学位论文AbstractTheVLSI(VeryLargeScaleIntegration)designandimplementationmethodologyofthehighspeedandhighperformanceFastFourierTransform(FFT)Processorispresentedinthisdissertation，whichincludesthesystemarchitecturedesign，algorithmimplementation，thewholedesignflowfromFPAGtoASIC，verificat

8、ionmethod．WebuildupourtestplatformforhighspeedapplicationspecifiedDSPprocessor．TheFastFourierTransformisoneofthemostwidelyuseddigitalsignalprocessingalgorithms，theadvancesinVLSItechnologyhaveenabledtheperformanceandintegrationofFFTprocessorst