發(fā)布時(shí)間：2017-10-16 01:01

  本文關(guān)鍵詞：一款DSP事件管理器IP核的研究與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：隨著微電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的快速進(jìn)步,數(shù)字信號處理器(DSP)被迅速的使用到各行各業(yè)中,主要應(yīng)用領(lǐng)域包括:電力電子、圖像信息處理、高性能計(jì)算、無線通信、智能家居等。由于集成電路加工工藝水平的不斷提升、芯片設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷提高以及電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件功能的日益強(qiáng)大,商用數(shù)字信號處理器性能越來越高,而成本卻越來越低。數(shù)字信號處理器的高性價(jià)比特性進(jìn)一步拓展了數(shù)字信號處理器的應(yīng)用領(lǐng)域,尤其是在嵌入式應(yīng)用場合,DSP優(yōu)異的實(shí)時(shí)處理能力具備不可替代的市場地位。DSP被廣泛應(yīng)用于電機(jī)控制等對實(shí)時(shí)性要求很高的嵌入式應(yīng)用場合,在這些應(yīng)用中,DSP的實(shí)時(shí)處理性能一方面體現(xiàn)在DSP處理器核的主頻和數(shù)據(jù)吞吐量上,這要求處理器具備更高的時(shí)鐘頻率、更多的并行處理單元,更寬的數(shù)據(jù)總線,更大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間;另一方面體現(xiàn)在通過硬件加速方式提升信號處理能力,與軟件處理能力相比,硬件加速方式可以更顯著地提升實(shí)時(shí)處理能力,運(yùn)算速度可提升達(dá)到10倍以上。本課題的目的在于開發(fā)“一款事件管理器IP核”,應(yīng)用于DSP處理器中,通過硬件加速方式,實(shí)現(xiàn)DSP處理器對電機(jī)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制與管理。該外設(shè)單元模塊性能的強(qiáng)弱會(huì)直接影響到電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)運(yùn)行的精度與速度。依據(jù)項(xiàng)目對“事件管理器IP核”的功能和技術(shù)指標(biāo)要求,首先完成該IP核的系統(tǒng)原理設(shè)計(jì)、系統(tǒng)建模仿真驗(yàn)證、功能模塊劃分、端口信號定義。通過分析驗(yàn)證可將“事件管理器IP核”劃分成以下幾個(gè)重要的單元模塊:通用計(jì)時(shí)器模塊、專用對比PWM模塊、正交脈沖譯碼模塊、死區(qū)單元模塊、數(shù)據(jù)采集單元模塊、中斷系統(tǒng)等。在此基礎(chǔ)上,完成各個(gè)單元模塊的RTL代碼的編寫以及仿真驗(yàn)證分析。最后集成整合各單元電路成系統(tǒng)模塊,完成“事件管理器IP核”的設(shè)計(jì)。對“事件管理器IP核”的系統(tǒng)模塊仿真驗(yàn)證工作主要從以下兩個(gè)方面來完成:一方面使用VCS與Ncverilog仿真工具完成該IP核系統(tǒng)級的功能驗(yàn)證,仿真結(jié)果表明了該IP核的邏輯設(shè)計(jì)完全正確;另一方面使用Altera的FPGA對該IP核進(jìn)行了原型驗(yàn)證與硬件加速驗(yàn)證,驗(yàn)證結(jié)果表明設(shè)計(jì)的IP核滿足各技術(shù)指標(biāo)要求。在0.18μm CMOS工藝下,完成該IP核的后端設(shè)計(jì)流程。
【關(guān)鍵詞】：數(shù)字信號處理器 工業(yè)控制 事件管理器 電力電子 知識產(chǎn)權(quán)核
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP332
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題來源9
• 1.2 研究背景9
• 1.3 功能需求分析9-11
• 1.4 ADP32 DSP芯片系統(tǒng)設(shè)計(jì)11-12
• 1.5 IP設(shè)計(jì)的必要性12-13
• 1.6 研究內(nèi)容與論文結(jié)構(gòu)13-15
• 1.6.1 主要研究內(nèi)容13
• 1.6.2 論文結(jié)構(gòu)13-15
• 第2章 IP核功能簡介15-21
• 2.1 模塊功能簡介15-19
• 2.2 邏輯功能模塊EMA的寄存器列表19-21
• 第3章 IP核設(shè)計(jì)與驗(yàn)證21-52
• 3.1 通用計(jì)時(shí)器模塊設(shè)計(jì)與驗(yàn)證21-33
• 3.1.1 通用計(jì)時(shí)器模塊電路設(shè)計(jì)21-22
• 3.1.2 輸入輸出電路設(shè)計(jì)22
• 3.1.3 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)22-23
• 3.1.4 計(jì)數(shù)形式分析23-26
• 3.1.5 計(jì)數(shù)形式的仿真波形26-28
• 3.1.6 中斷事件分類28-29
• 3.1.7 通用計(jì)時(shí)器數(shù)值對比電路設(shè)計(jì)和PWM波形產(chǎn)生29-31
• 3.1.8 輸出邏輯設(shè)計(jì)31
• 3.1.9 PWM生成邏輯及仿真波形31-33
• 3.2 專用對比PWM模塊設(shè)計(jì)33-34
• 3.2.1 專用對比PWM模塊的輸入輸出34
• 3.2.2 專用對比PWM模塊的操作分析34
• 3.3 專用對比PWM模塊的PWM電路設(shè)計(jì)34-41
• 3.3.1 可編程的死區(qū)單元設(shè)計(jì)35-36
• 3.3.2 輸出邏輯設(shè)計(jì)36-37
• 3.3.3 PWM波形生成分析37
• 3.3.4 非對稱PWM波形生成及仿真37-39
• 3.3.5 對稱波形生成及仿真39-41
• 3.3.6 雙刷新PWM模式介紹41
• 3.4 采集單元模塊的設(shè)計(jì)41-44
• 3.4.1 采集單元模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)42
• 3.4.2 采集單元的仿真波形42-44
• 3.5 正交脈沖譯碼（QEP）模塊的設(shè)計(jì)44-47
• 3.5.1 正交脈沖譯碼電路結(jié)構(gòu)以及接44-45
• 3.5.2 QEP譯碼模塊電路設(shè)計(jì)45
• 3.5.3 QEP電路的譯碼邏輯分析45-46
• 3.5.4 執(zhí)行配置及仿真46-47
• 3.6 中斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)47-50
• 3.6.1 中斷系統(tǒng)的原理47-48
• 3.6.2 PIE控制器綜述48-50
• 3.6.3 中斷源分配50
• 3.7 IP核嵌入ADP32 DSP芯片50-52
• 第4章 IP核后端設(shè)計(jì)52-59
• 4.1 IP核的邏輯綜合53-54
• 4.1.1 邏輯綜合工具介紹53
• 4.1.2 邏輯綜合過程53-54
• 4.2 IP核形式驗(yàn)證54-55
• 4.2.1 形式驗(yàn)證工具介紹54-55
• 4.2.2 IP核形式驗(yàn)證過程55
• 4.3 IP核靜態(tài)時(shí)序分析55-56
• 4.3.1 靜態(tài)時(shí)序工具介紹55
• 4.3.2 靜態(tài)時(shí)序分析55-56
• 4.4 ADP32 DSP的布局布線56-58
• 4.4.1 布局布線工具介紹56
• 4.4.2 ADP32 DSP的布局布線過程56-58
• 4.5 布局布線后的參數(shù)分析58-59
• 第5章 總結(jié)59-60
• 參考文獻(xiàn)60-63
• 致謝63-64
• 個(gè)人簡歷64-65
• 在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果65

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2 ;Unix服務(wù)器呼喚擴(kuò)展[J];每周電腦報(bào);2001年41期

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1 盧文濤;一款DSP事件管理器IP核的研究與實(shí)現(xiàn)[D];湘潭大學(xué);2015年

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本文編號：1039699