面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的低功耗SoC平臺設(shè)計(jì)
發(fā)布時間:2021-11-09 08:49
本論文研究旨在設(shè)計(jì)一款面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的低功耗SoC平臺。隨著無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也越來越成熟,人們對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的關(guān)注越來越多。同樣隨著集成電路技術(shù)的不斷發(fā)展,系統(tǒng)芯片已經(jīng)成為芯片的主流。此外,芯片的功耗很大程度上會影響芯片的性能和應(yīng)用范圍,尤其是面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的芯片,其影響更大,所以芯片的低功耗設(shè)計(jì)也成為IC設(shè)計(jì)者越來越不可忽視的因素。因此本論文研究具有非常重要的實(shí)際意義。由于藍(lán)牙是一種重要的短距離無線通信的技術(shù),尤其是低功耗藍(lán)牙,在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中具有非常重要的地位。因此,為了使芯片支持低功耗藍(lán)牙協(xié)議通信,在本論文研究中設(shè)計(jì)了低功耗藍(lán)牙基帶IP核,包括基帶的整體架構(gòu)設(shè)計(jì),和各個功能模塊的邏輯設(shè)計(jì),以實(shí)現(xiàn)低功耗藍(lán)牙的鏈路層協(xié)議。此外,為考慮芯片功耗,還對SoC進(jìn)行了低功耗設(shè)計(jì),主要包括多電壓域的設(shè)計(jì)和低功耗工作模式的設(shè)計(jì),其中分別運(yùn)用了門控電源和門控時鐘的低功耗設(shè)計(jì)技術(shù)。最后,在本論文研究中還對低功耗藍(lán)牙IP以及SoC低功耗設(shè)計(jì)的相關(guān)功能進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,并且使用工具對SoC多種低功耗工作模式的功耗進(jìn)行了分析與評估,以保證設(shè)計(jì)的正確性。本論文研究中設(shè)計(jì)完成的SoC平臺,能夠應(yīng)用...
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【圖文】:
圖2.1低功耗藍(lán)牙體系結(jié)構(gòu)??控制器用于收發(fā)無線電信號,并將這些信號轉(zhuǎn)換成攜帶信息的并具有特定結(jié)??,
根據(jù)上述的原理和意義分析可以知道,將SoC的各個模塊劃分為不同的電??壓域是多電壓域設(shè)計(jì)中的首要工作,只有進(jìn)行了合理的電壓域劃分,才能夠使多??電壓域設(shè)計(jì)最大化地發(fā)揮其降低系統(tǒng)功耗的作用。圖4.1所示是本項(xiàng)目中所設(shè)計(jì)??的SoC的電壓域劃分方案。??35??
??4.2.1整體架構(gòu)??時鐘管理模塊的整體架構(gòu)設(shè)計(jì)如圖4.5所示,整體組成大致分為4個子模塊,??分別是時鐘生成子模塊(CLKGEN)、時鐘管理子模塊(CLKM)、寄存器子模塊??(REG)和AHB總線接口模塊(BIU)。時鐘生成子模塊用于實(shí)現(xiàn)時鐘生成的功??能,時鐘管理子模塊用于實(shí)現(xiàn)時鐘和功耗管理的功能,寄存器模塊和總線接口模??塊用于相關(guān)控制的軟件配置,以及相關(guān)狀態(tài)的軟件讀取。時鐘管理模塊的端口信??號主要包括,AHB總線slave接口、時鐘輸入、時鐘或狀態(tài)的控制信號輸入、以??及經(jīng)過處理后的時鐘輸出。??41??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)SoC的功耗管理器設(shè)計(jì)[J]. 黃澤林,喬樹山,袁甲. 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2017(10)
[2]支持藍(lán)牙5的低功耗SoC[J]. 今日電子. 2017(04)
[3]NB-IoT關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用前景[J]. 鄒玉龍,丁曉進(jìn),王全全. 中興通訊技術(shù). 2017(01)
[4]一種多核SoC的復(fù)位管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 張躍玲,趙忠惠,白濤,汪健,張瑾. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2016(12)
[5]基于SOC的低功耗管理模塊設(shè)計(jì)[J]. 鐘楊源,朱宇耀,施隆照. 中國集成電路. 2016(04)
[6]基于雙位觸發(fā)器的低功耗技術(shù)研究[J]. 李益航,羅小華,俞淼,盧宇峰. 電子技術(shù). 2016(03)
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[8]藍(lán)牙技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用研究[J]. 黎卓芳. 現(xiàn)代電信科技. 2012(12)
[9]牢占手機(jī)根據(jù)地,低功耗特性讓藍(lán)牙4.0進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用新領(lǐng)域[J]. 劉輝. 集成電路應(yīng)用. 2010(08)
[10]低功耗方法在SoC芯片設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 馬芝. 中國集成電路. 2010(07)
博士論文
[1]低功耗SoC設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 儲著飛.寧波大學(xué) 2014
[2]藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸增強(qiáng)技術(shù)研究及其基帶芯片設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)[D]. 徐飛.西安電子科技大學(xué) 2013
碩士論文
[1]低功耗藍(lán)牙4.0鏈路層的硬件設(shè)計(jì)[D]. 童思原.東南大學(xué) 2016
[2]雙模藍(lán)牙基帶關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 任一鳴.西安電子科技大學(xué) 2016
[3]一款雙核SoC芯片的低功耗設(shè)計(jì)與驗(yàn)證[D]. 王曉鳳.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[4]一種精簡高效的FCU控制子系統(tǒng)平臺[D]. 黃凱杰.浙江大學(xué) 2014
[5]狀態(tài)機(jī)編碼的低功耗設(shè)計(jì)[D]. 馬廣才.蘇州大學(xué) 2011
[6]智能家居產(chǎn)品交互界面設(shè)計(jì)中自然行為因素研究[D]. 尚媛媛.湖南大學(xué) 2011
[7]超低功耗異步電路設(shè)計(jì)研究[D]. 郭宏泓.江蘇大學(xué) 2009
[8]藍(lán)牙Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)成算法研究[D]. 李晨.吉林大學(xué) 2008
本文編號:3485011
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【圖文】:
圖2.1低功耗藍(lán)牙體系結(jié)構(gòu)??控制器用于收發(fā)無線電信號,并將這些信號轉(zhuǎn)換成攜帶信息的并具有特定結(jié)??,
根據(jù)上述的原理和意義分析可以知道,將SoC的各個模塊劃分為不同的電??壓域是多電壓域設(shè)計(jì)中的首要工作,只有進(jìn)行了合理的電壓域劃分,才能夠使多??電壓域設(shè)計(jì)最大化地發(fā)揮其降低系統(tǒng)功耗的作用。圖4.1所示是本項(xiàng)目中所設(shè)計(jì)??的SoC的電壓域劃分方案。??35??
??4.2.1整體架構(gòu)??時鐘管理模塊的整體架構(gòu)設(shè)計(jì)如圖4.5所示,整體組成大致分為4個子模塊,??分別是時鐘生成子模塊(CLKGEN)、時鐘管理子模塊(CLKM)、寄存器子模塊??(REG)和AHB總線接口模塊(BIU)。時鐘生成子模塊用于實(shí)現(xiàn)時鐘生成的功??能,時鐘管理子模塊用于實(shí)現(xiàn)時鐘和功耗管理的功能,寄存器模塊和總線接口模??塊用于相關(guān)控制的軟件配置,以及相關(guān)狀態(tài)的軟件讀取。時鐘管理模塊的端口信??號主要包括,AHB總線slave接口、時鐘輸入、時鐘或狀態(tài)的控制信號輸入、以??及經(jīng)過處理后的時鐘輸出。??41??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[5]狀態(tài)機(jī)編碼的低功耗設(shè)計(jì)[D]. 馬廣才.蘇州大學(xué) 2011
[6]智能家居產(chǎn)品交互界面設(shè)計(jì)中自然行為因素研究[D]. 尚媛媛.湖南大學(xué) 2011
[7]超低功耗異步電路設(shè)計(jì)研究[D]. 郭宏泓.江蘇大學(xué) 2009
[8]藍(lán)牙Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)成算法研究[D]. 李晨.吉林大學(xué) 2008
本文編號:3485011
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