探索基于8051的tlm系统级模型的初步研究

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1、华北电力大学（北京）硕士学位论文基于8051的TLM系统级模型的初步研究姓名：贾晓力申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：邵作之20040501Y608478华北电力大学(北京)硕士学位论文摘要超大规模集成电路的发展最终促使在一块芯片上实现一个系统成为现实，这种技术被称为soc即片上系统。soc的出现对设计方法也提出了更高要求。这主要包括设计软件和设计方法的研究和提高，使设计工程师在设计阶段就能正确地仿真出电路系统的全部功能和真实性能指标。本课题搭建了一个基于8051的TLM系统级设计平台。对

2、TLM型设计进行了初步研究。关键字:SoC,TLM，系统级设计ABSTRACTWiththedevelopmentofintegratecircuit,itbecametruetobuildawholesystemonachipwhichcalledSystemOnaChip.Thistechnologyneedsamoreadvancedmethodfordesign.Thedesignsoftwareandmethodneedtobestudiedandimprovedsothatdesignerc

3、ansimulatethewholefunctionofthesystemcorrectlyandgetitsperformanceindex.Inthispaper,themaintaskistobuildanTLMmoduleelementaryenvironmentof8051.ProceededthefirststeptheresearchtotheTLMtypedesign.JiaXiaoli(ComputerApplicationandTechnology)Directedbyprof.Sh

4、aoZuozhiKEYWORDS:SoC.TLM.System-Level-Design华北电力大学(北京)硕士学位论文第一章绪论随着信息产业的飞速发展，系统设计者为了追求更高性能、更短面市时间和更低制造成本，以便更好地适应科技发展和市场竞争的需要，他们正将完整的系统功能集成到单芯片中，从而使IC〔集成电路)技术发生了翻天覆地的变化。以软硬件协同设计、IP(知识产权)核、超深亚微米技术为支撑的Soc(系统芯片)正成为超大规模集成电路的发展趋势和主流技术。一方面，电子系统越来越复杂;另一方面，其市场寿命也

5、越来越短，一个新产品往往上市几个月就被功能更新、更强大的产品代替了。这给电子设计带来了严峻的挑战。在强大的压力下，Soc渐渐成为了IC设计的发展趋势。在Soc设计中最复杂、最耗时的环节就是仿真与验证。一个性能优良的仿真环境将会给Soc设计带来极大的便利:它可以缩短研发周期，节省成本，从而加快产品的上市时间。1.1课题背景纵观半导体产业的发展，基本每隔20年就有一次大的变革。在从60年代开始的第一次变革中，IC公司从系统公司中分离出来;而从80年代开始的第二次变革诞生了ASIC(专用集成电路)，使门阵列和

6、标准单元设计技术成熟，从而出现了以设计为主的FablessIC公司和以加工为主的Foundry公司;2000年前后，得益于半导体工艺技术的不断发展，可集成的晶体管数目可达到一千万个，采用一般的ASIC设计方法实现起来比较困难，于是基于IP复用的设计方法被提出，IP提供商、芯片协议公司等新兴的公司应运而生。[is]国际上IC设计的主流已经发展到Soc时代。Soc是英文System-on-Chip的缩写，中文一般称为“片上系统”或“系统芯片”。此概念是20世纪90年代提出来的，它的目标是为了克服多芯片集成系

7、统所产生的一些系统性能提升问题，通过嵌入式系统为核心，提高芯片集成的系统功能以获得更高的系统性能。Sac与过去的电子系统刚好形成了鲜明的对比，以前一个完整的电子系统往往由许多不同的芯片构成，每个芯片分别负责不同的功能。而现在加入系统集成技术后，同样的电子系统只需要一块芯片，便可以实现从前需多块芯片同时工作才能实现的功能。但Soc不是各个芯片功能的简单叠加，而是从整个系统的功能和性能出发，用软硬协同设计和验证方法，利用工p复用及深亚微米技术，在一个芯片上实现复杂的功能。以功能设计为基础的传统设计方法渐渐己

8、经不能胜任Soc的设计。所以开展面向Soc的新一代集成电路设计方法学研究对于推动集成电路的发展是至关重要的。1华北电力大学(北京)硕士学位论文Soc设计观念与传统设计观念完全不同。在Soc设计中，设计者面对的不再是电路芯片:而是能实现设计功能的IP模块库。Soc设计不能一切从头开始，要将设计建立在较高的基础之上，利用已有的IP芯核进行设计重用。建立在IP芯核基础上的系统级芯片设计技术，使设计方法从传统的电路级设计转向系统级设计。电路级设计本