基于H264视频解码器DDR2存储器接口的设计与验证

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1、西安电子科技大学硕士学位论文基于H．264视频解码器DDR2存储器接口的设计与验证作者：年伦导师：史江义副教授专业：软件工程中国·西安2013年1月1黜剃92Y23971BasedonH．264VideoDecoderDDR2MemoryInterfaceDesignandVerificationADissertationSubmittedtoXidianUniversityinCandidacyfortheDegreeofMasterinMicroelectronicsandSolid．StateElectronicsBy—NianLunXi’a

2、n，P．R．ChinaJanuary2013西安电子科技大学学位论文创新性声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。本人签名：关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大

3、学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。本人签名：墼金导师签名：曼迦．日期墅fi：i!丝日期2型§》．￡肇摘要H．264是国际标准化组织(ISO)和国际电信联盟(ITU)共同提出的继MPEG4之后的新一代数字视频压缩格式。作为H．264解码器的重要组成单元DDR2存储器接口，在该

4、项目中的作用是将视频解码核产生中间数据缓存于片外存储器(或从外存中读出)，同时DDR2存储器接口还提供与视频解码核的通信，视频输出控制模块通过DDR2存储接口从DDR2SDRAM中读取数据。本论文在研究了DDR2的JEDEC标准，H．264协议的基础上，设计出了满足解码器需求的DDR2存储器接口的整体架构。根据H．264解码核的接口要求对DDR2存储器接口进行了整体架构的设计，确定系统所要实现的功能、系统的输入输出以及这些输入输出之间的关系，使其能够在整个解码器中正常良好的运行。DDR2控制器接口由两大部分组成，分别为控制器接口和DDR2控制器。论

5、文主要完成了整个控制器接口和DDR2控制器部分模块的RTL设计，并在文章中详细介绍了控制器接口的各个模块，以及其内部组成，接口信号，接口时序。设计难点在于数据类型较多，仲裁情况复杂，存储方式的优化。在学习DDR2规范的基础上，研究国内外DDR2控制器的设计经验，对DDR2控制器进行系统功能分析，设计了DDR2控制器中用户接口模块，参数配置模块以及控制模块。并在此基础上详细介绍了phy模块设计方法。设计难点在于控制器中状态的转换，自刷新等操作时间的详细控制等。在实现RTL代码设计的基础上，作者根据解码核发送的数据情况独立了搭建验证平台，进行了验证项的

6、提取，完成了DDR2存储器接口的功能验证。难点在于解码核功能模型实现实际情况下发送数据，请求等所有的情况的全覆盖，以确保功能的健全。由于存储数据量大，所以实现数据的自动对比也是其中的难点之一。论文设计的DDR2存储器接口主要特点是：1．使用于H．264解码芯片，可以直接与解码核相连。2．对发送来的数据请求进行了两级仲裁，确保请求能够正常响应，数据正常传输，提高DDR2SDRAM的存储效率。3．支持DDR2三项新技术，充分发挥DDR2SDRAM的特性。4．自动DDR2刷新控制，方便用户对DDR2刷新的控制。关键词：H．264DDR2SDRAM控制器接

7、口DDR2控制器IP级验证AbstractH．264istheIntemationalOrganizationforStandardization(iso)andtheInternationalTelecommunicationsUnion(ITU)puttogetheraftertheMPEG4，anewgenerationofdigitalvideocompressionformat．Asanimportantcompositionunitinh．264decodingchip，DDR2memoDrinterfaceintheprojectpl

8、aysanimportantrole．ThepaperstudiedtheDDR2JEDECstalldardbasisa