本文關(guān)鍵詞：應(yīng)用于變頻控制領(lǐng)域的可支持硬件互連觸發(fā)機(jī)制的PWM模塊的設(shè)計(jì)與研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著集成電路設(shè)計(jì)的快速發(fā)展,SoC技術(shù)逐漸成為了主流的集成電路設(shè)計(jì)技術(shù),而IP核技術(shù)的出現(xiàn)也推動(dòng)了SoC的進(jìn)一步發(fā)展。SoC中集成有不同IP核,以使用在各種不同的工作領(lǐng)域上。為了在滿足電力電子方面脈沖寬度調(diào)制(PWM)的需求的基礎(chǔ)上,還可應(yīng)用在更多的其他領(lǐng)域中,本文設(shè)計(jì)了一種可應(yīng)用于變頻控制領(lǐng)域中且基于硬件互連觸發(fā)機(jī)制的PWM IP模塊。對(duì)比傳統(tǒng)的通用PWM核,該模塊具有更強(qiáng)的適用性、更高的可配性以及更好的實(shí)時(shí)性等。本文首先介紹了變頻控制SoC的整體架構(gòu),在SoC基礎(chǔ)上延伸描述了CK803S處理器的結(jié)構(gòu)特性和AMBA總線規(guī)范中的APB總線,還另外介紹了其他的輔助IP模塊(比如ETB和SPI)的特點(diǎn)和工作行為。接著,重點(diǎn)闡述了PWM核的總體結(jié)構(gòu)和各個(gè)子模塊的RTL級(jí)設(shè)計(jì)過(guò)程與實(shí)現(xiàn)原理,還給出了一個(gè)具體的關(guān)于PWM的實(shí)用案例,然后還提出了該P(yáng)WM的創(chuàng)新點(diǎn)：硬件互連觸發(fā)機(jī)制和資源共享。然后,根據(jù)驗(yàn)證方法學(xué),對(duì)PWM核分別進(jìn)行了仿真驗(yàn)證和FPGA驗(yàn)證,仿真驗(yàn)證采用的是Synopsys公司的VCS工具,FPGA驗(yàn)證是在Vertex-5 FPGA板子上,利用GDB調(diào)試工具,再結(jié)合了邏輯分析儀和示波器等測(cè)試工具,最后分別得出了驗(yàn)證結(jié)果,經(jīng)過(guò)分析檢驗(yàn),可推導(dǎo)出其滿足了預(yù)期中的功能和時(shí)序需求。最后,著重闡述了PWM核的邏輯綜合的整個(gè)流程,并且還針對(duì)工藝庫(kù)文件和約束文件進(jìn)行了解讀,得到綜合結(jié)果后,不僅分析了時(shí)序效果,還對(duì)PWM的面積和各種模式下的功耗情況進(jìn)行了詳細(xì)的評(píng)估,最終實(shí)現(xiàn)了時(shí)序收斂,且面積和功耗情況均可達(dá)到可接受水平。最后還簡(jiǎn)要介紹了可測(cè)性設(shè)計(jì)的相關(guān)技術(shù)。本文主要描述了一個(gè)PWM核的前端設(shè)計(jì)過(guò)程,在解決了通用PWM模塊不足之處的基礎(chǔ)上,還實(shí)現(xiàn)了功能更加強(qiáng)大的、極具個(gè)性化且又可應(yīng)用在多種領(lǐng)域中的PWM模塊。雖然本設(shè)計(jì)可能還存在某個(gè)潛在缺陷,但總體來(lái)說(shuō),該P(yáng)WM模塊不僅實(shí)現(xiàn)了基本的PWM輸出信號(hào),還可根據(jù)用戶對(duì)寄存器進(jìn)行編程配置,選擇其他的工作模式,比如輸入捕獲工作模式或者輸出比較工作模式,體現(xiàn)了較高的適應(yīng)性和靈活性等特點(diǎn),而且還可跟其他IP進(jìn)行互連觸發(fā)通信,以支持快速的實(shí)時(shí)性。本設(shè)計(jì)的目的是提供一款可滿足多種功能需求,可配置性高以及性能突出的PWM IP核。
【關(guān)鍵詞】：SoC技術(shù) 脈沖寬度調(diào)制 RTL級(jí)設(shè)計(jì) 驗(yàn)證方法學(xué) 邏輯綜合
【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
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-16
• 1.1 課題的研究背景及意義11-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)構(gòu)14-15
• 1.4 本章小結(jié)15-16
• 第二章 變頻控制SoC環(huán)境16-38
• 2.1 SoC技術(shù)16-19
• 2.1.1 SoC設(shè)計(jì)方法學(xué)16-18
• 2.1.2 SoC設(shè)計(jì)流程18-19
• 2.2 變頻控制SoC的整體架構(gòu)19-31
• 2.2.1 片上總線21-26
• 2.2.2 處理器26-31
• 2.3 IP核技術(shù)31-33
• 2.4 其他輔助IP核的介紹33-38
• 2.4.1 事件觸發(fā)模塊33-35
• 2.4.2 SPI模塊35-38
• 第三章 PWM IP模塊的設(shè)計(jì)38-54
• 3.1 IP核的設(shè)計(jì)38-41
• 3.1.1 IP核的設(shè)計(jì)流程38-40
• 3.1.2 IP核的編碼風(fēng)格40-41
• 3.2 PWM IP模塊的總體設(shè)計(jì)41-50
• 3.2.1 子模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)46-50
• 3.2.2 PWM模塊的應(yīng)用實(shí)例50
• 3.3 設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)50-54
• 3.3.1 硬件互連觸發(fā)機(jī)制50-52
• 3.3.2 PWM模塊內(nèi)的資源共享52-54
• 第四章 PWM IP模塊的驗(yàn)證54-89
• 4.1 驗(yàn)證技術(shù)54-57
• 4.1.1 驗(yàn)證手段55-56
• 4.1.2 驗(yàn)證流程56-57
• 4.2 驗(yàn)證環(huán)境57-58
• 4.3 仿真驗(yàn)證58-74
• 4.4 FPGA驗(yàn)證74-89
• 4.4.1 FPGA的驗(yàn)證平臺(tái)75-76
• 4.4.2 驗(yàn)證過(guò)程76-89
• 第五章 PWM IP模塊的邏輯綜合以及可測(cè)性設(shè)計(jì)89-102
• 5.1 邏輯綜合89-100
• 5.1.1 庫(kù)文件的設(shè)置90-91
• 5.1.2 約束文件91-94
• 5.1.3 面積報(bào)告94-95
• 5.1.4 功耗分析95-100
• 5.2 可測(cè)性設(shè)計(jì)技術(shù)的簡(jiǎn)介100-102
• 總結(jié)與展望102-104
• 參考文獻(xiàn)104-107
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文107-108
• 攻讀學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目108-111
• 致謝111-112

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