硕士学位论文-soc总线平台的设计与验证研究

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1、吁771240税旦大学硕士学位论文SoC总线平台的设计与验证研究学校代码学号院系(所)：信息科学与工程学院专业：姓名：指导教师：完成日期：微电子学与固体电子学闻彬沈泊翮教授2005年5月25日摘要电子产品对系统性能的要求越来越高，传统的设计方法正面临越来越大的挑战，新的设计方法和设计思想呼之欲出。SoC(systemonchip)技术，将原来由许多芯片完成的功能，集中到一块芯片中完成，为系统性能的进一步提高提供了一种很好的解决方案。由于在面积、速度、功耗等方面的巨大优势，SoC技术正逐渐成为Ic设

2、计的主流。SoC的出现带来了一场IC设计思想和设计方法的革命。SoC虽然提高了系统的性能，但却成倍地增加了单块芯片的设计规模，设计的复杂度随之增加。为了应对因此带来的挑战，可复用技术得到广泛的使用。由于SoC中不只集成了硬件，同时也集成了软件，而且软件部分的设计占据越来越重要的地位，软硬件协同的设计技术也越来越受关注。随着电路规模的不断提高，复用技术的层次也不断提高，从基于模块的复用提升到基于平台的复用，基于平台的设计方法已经成为SoC设计的最佳解决方案。特别是基于总线平台的设计，不但可以提高设计

3、效率而且提供了统一的接口标准，有利于系统开发中最大限度的IP复用。ARM公司推出的AMBA总线。是一款功耗低、速度快、面积小的SoC总线，同时其高速总线AHB(theAdvancedHigh—performanceBus)和低速总线APB(theAdvancedPeripheralBus)的两级总线结构提高了传输效率，非常适用于多数嵌入式系统。AMBA总线己成为业内使用最广泛的SoC总线，成为实际上的总线标准。本文设计了一个基于AMBA的总线平台，由AHB和APB两组模块组成。AMBAAHB总线的

4、相关模块包括CPU的Aj珥wrapper，DMA，AHB仲裁器和AHB译码器；AMBAAPB总线的相关模块有APB桥，UART，定时器和中断控制器。文章对每个模块都给出了RTL级的设计细节，包括每个模块的外部接口，内部结构，仿真结果以及综合结果，并对整个平台提出了一套完整的验证方案。在文章的最后将AMBA总线平台作为标准平台应用到了HDTVSoC集成芯片的设计中，实践证明，使用此平台可以在保证质量的情况下大大提高设计效率。关键词：SoC总线，AMBA，基于平台的设计，软硬件协同设计，软硬件协同验证

5、AbstractAstherequirementofelectronicproductsforsystemperformancebecomeshigherandhigher,traditionalICdesignmethodologyisconfrontedwithgreatchallengeandnewmethodologyisvividlyportrayed．SoC(systemonchip)design，whichintegratesseveralchipsonasingle—chip，pr

6、ovidesagoodsolutiontoimprovesystemperformance．SoCdesignhasbecomethemainstreaminthefieldofICdesignbecauseoftheadvantageofsmallerarea,higherspeedandlowerpower．SoCdesigncausesaprofoundrevolutionoflCdesignmethodology．Althoughitimprovessystemperformance，So

7、Cdesignincreasesthescaleandcomplexityofasingle-chipgreatly,Thenreusemethodologyisputforwardtoanswerthechallenge．SoCdesignintegratesnotonlyhardwarebutalsosoftware．Andso，HW／SWcodesigntechnologybecomesmoreimportant．Withthegrowthofcircuitcomplexity，reusel

8、evelshaverisedfrommodulebasedleveltoplatformbasedlevelandplatformbaseddesignhasbecomethebestsolutiontoSoCdesign．SpeciallythebusplatformbaseddesigncannotonlyimproveefficiencybutalsoprovideanuniforminterfaceStandard，whichwillhelptomakethebestuse