本文關(guān)鍵詞：金融卡SoC芯片中相關(guān)模塊的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)及驗(yàn)證方法研究

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【摘要】：隨著超大規(guī)模集成電路的技術(shù)不斷發(fā)展,以及國家對(duì)實(shí)現(xiàn)自主可控的信息安全機(jī)制的重視,帶有嵌入式CPU的智能卡技術(shù)日益普及,目前主要應(yīng)用在銀行等領(lǐng)域,國內(nèi)已基本實(shí)現(xiàn)金融IC卡取代過往的磁條卡。本文主要討論了金融卡SoC的整體架構(gòu)設(shè)計(jì),重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了智能卡接口模塊(SCI)及基于緩存技術(shù)的Flash加速器設(shè)計(jì)。整個(gè)SoC平臺(tái)采用基于具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)嵌入式處理器CK802作為系統(tǒng)的主控制器,遵循AMBA總線協(xié)議架構(gòu),并且出于成本及低功耗方面的考慮,加入了可復(fù)用的GPIO接口以及進(jìn)行低功耗調(diào)控的功耗管理模塊。本文基于IS07816協(xié)議,設(shè)計(jì)了硬件參數(shù)可配的智能卡接口模塊,由于卡片插入讀卡器后,SCI模塊將工作在兩個(gè)時(shí)鐘域之下,為了解決數(shù)據(jù)跨時(shí)鐘域傳輸容易產(chǎn)生亞穩(wěn)態(tài)的問題,針對(duì)SCI數(shù)據(jù)收發(fā)的特點(diǎn)設(shè)計(jì)了異步FIFO以確保金融卡與讀卡器之間的數(shù)據(jù)傳輸正確穩(wěn)定,在一些容易使跨時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生亞穩(wěn)態(tài)的地方如中斷的生成,都作出了有針對(duì)性的設(shè)計(jì)。與此同時(shí),對(duì)寄存器功能及中斷行為的設(shè)定都作出了更為合理的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)模塊參數(shù)靈活可配。本文利用高速緩存技術(shù),實(shí)現(xiàn)了Flash加速器的設(shè)計(jì),提高了CPU對(duì)Flash存儲(chǔ)器的訪問效率。加速器只加速讀取指令操作,cache容量可配,可緩存區(qū)域可配,支持失效下訪問部分?jǐn)?shù)據(jù),并優(yōu)化解決了加速器中諸如cache數(shù)據(jù)通路讀寫訪問沖突等系列問題�；谏鲜鰞蓚�(gè)模塊完成金融卡SoC系統(tǒng)的集成后,結(jié)合現(xiàn)代驗(yàn)證方法學(xué)及CK系列國產(chǎn)嵌入式CPU開發(fā)平臺(tái)的特性,搭建了仿真驗(yàn)證平臺(tái),針對(duì)SCI模塊詳細(xì)制定了驗(yàn)證策略及編寫測(cè)試用例,完成了功能驗(yàn)證。同時(shí)驗(yàn)證了Flash加速器的基本功能正確。本文的最后,基于中芯國際的55nm工藝,完成了對(duì)SCI模塊及Flash加速器的邏輯綜合,并且對(duì)集成后金融卡SoC芯片進(jìn)行初步的功耗評(píng)估。
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN402

【相似文獻(xiàn)】

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