双核结构中DSP设计及性能研究.pdf

《双核结构中DSP设计及性能研究.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、东南大学硕士学位论文双核结构中DSP设计及性能研究姓名：左源申请学位级别：硕士专业：微电子学与固体电子学指导教师：陆生礼20070324摘要超大规模集成电路工艺的快速发展使得将复杂系统集成于一块芯片成为可能，同时多媒体信号处理、网络通讯等复杂应用的出现对芯片的数据处理能力提出更高要求。传统的精简指令集处理器(RISC)和数字信号处理器(DsP)具有各自的局限性，这使得RISC或DSP单内核芯片不能满足新近应用对于系统控制和数据处理两方面的要求，因此集成R1SC与DSP的双核芯片结构已经成为当今集成电路设计研究的热点之一。本文的研

2、究目的是设计嵌入式16位定点DSP内核，然后建立集成RISC、DSP两种处理器的双核SoC芯片结构，最后对该结构的性能进行研究。论文首先设计一个嵌入式16位定点DSP内核。该DSP内核采用三级指令流水线结构，兼容Lucent公司DSPl600内核的指令集。然后本文设计了DSP内核与总线之间的Master-Slave接口以及用于双核通信的Mailbox结构。接着本文建立了集成ARM7TDMI与16位定点DSP的RTL级双核结构模型。在建立RTL级的双核结构模型后对该模型进行系统仿真以研究该双核结构的性能，以求在设计之初就能够准确把

3、握整个双核SoC芯片的工作特性，这对于软件任务的划分，系统性能的优化都具有重要意义。系统仿真的结果表明，DSP内核正确完成了IDCT变换、G721语音压缩等算法，能够获得准确的结果，而且在运行低通滤波器程序时DSP的性能较好。论文最后对本文的研究内容进行了总结，并对未来的研究工作做出了展望。关键词16位定点DSPAHB总线Master-Slave接口MailboxG721东南大学硕士学位论文AbstractRapiddevelopmentofVLSItechnologyhasmadetheintegrationofcomplex

4、systemsintoonesinglethesaⅡ”timethesuchasmultimediasignalschippossible．AtpresenceofcomplexapplicationsprocessingandnetworkcommunicationapplicationdemandsstrongerdigitalsignalprocessingabilityofSoC．TraditionalReducedInstructionSetComputer(glSC)andDigitalSignalProcessor

5、mSP)havedisadvantagesrespectivelyandcannotsatisfynewapplications．Therefore，thedualcorechipstructurethatintegratestheDSPandRISChasbecomeoneofthehotspotsofintegratedcircuitdesignresearch．Thepurposeofthisthesisistodesignmembedded16-bitfix-pointDSPcore．buildadualcoleSoCc

6、hipstructurethatintegratestheDSPandRISCandstudytheperformanceofthedualcoreSoCchipstructure．Firstly,allembedded16-bitfix—pointDSPmoduleisdesigned．TheDSPmoduleusesathree—levelpipeline．TheinstructionsetoftheDSPmoduleiscompatiblewithDSP1600coreofLucentTechnologiesInc．The

7、e，aMaster-SlaveinterfacebetweenDSPcoreandsystembusandamailboxstructureal'edeveloped．TheperfonnanceofthedualcoreSoCstructureisresearchedthroughsystemsimulationafterthedualcor弓modelisbuilt．Theresearchofperformanceisimportantforthepartitionofsoftwaretaskandtheperformanc

8、eoptimizationofSoCsystem．TheresultsofsimulationshowthattheDSPcorecompletesG721algorithmandIDCTtransformcotroctlyandobtainsrightresu