發(fā)布時間：2020-03-24 23:40

【摘要】：隨著半導(dǎo)體行業(yè)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展,芯片級的系統(tǒng)(SOC)已經(jīng)被運(yùn)用于越來越多的行業(yè)領(lǐng)域之中。存儲器作為SOC中存儲數(shù)據(jù)信息的關(guān)鍵部分,更是扮演者不可或缺的重要角色。存儲器的類型繁多,功能特點(diǎn)和時序要求都不盡相同。根據(jù)SOC不同的功能要求,SOC中一般需要集成若干種類的存儲器,相應(yīng)地,也就需要為各個存儲器集成相應(yīng)的存儲控制器。本論文首先介紹了各類存儲器的性能特點(diǎn)及它們的時序要求,并介紹了模塊控制芯片級系統(tǒng)MC-SOC(Mode Changeable System on Chip)架構(gòu)及其特點(diǎn),再依據(jù)該系統(tǒng)的設(shè)計需求及存儲器的不同特點(diǎn),設(shè)計了相應(yīng)的存儲控制器,并介紹了各個控制功能仿真和FPGA(Field Programmable Gate Array)軟硬件協(xié)同仿真實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。本論文根據(jù)模塊MC-SOC的設(shè)計需要,分別為系統(tǒng)中的ROM(Read Only Memory)、SRAM(Static Random Access Memory)及Flash存儲器設(shè)計了對應(yīng)的讀寫控制器。其中,Flash控制器分為嵌入式NOR-Flash控制器和片外NOR-Flash控制器。對于嵌入式NOR-Flash控制器,其特點(diǎn)在于控制時序只需要滿足NORFlash對應(yīng)的時序要求,并且可以根據(jù)不同時鐘頻率配置對應(yīng)的時序參數(shù),支持包括8位、16位及32位的位寬在內(nèi)的數(shù)據(jù)讀寫操作,面積小且配置簡單。而片外Flash的讀寫控制器SMC(Static Memory Controller)則可以使MC-SOC支持掛載不同種類的靜態(tài)存儲器設(shè)備,包括ROM、SRAM、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)及NOR-Flash,其特點(diǎn)是可支持6個存儲塊,每個存儲塊128KB-64MB的存儲空間,其中每3個存儲塊共同構(gòu)成一個連續(xù)的可配置通道,并支持8位及16位寬的外部存儲數(shù)據(jù)路徑,包含可編程的WAIT狀態(tài),用于讀取、頁讀取、寫訪問以及總線周轉(zhuǎn),并支持4、8、16及32個字大小的頁讀取及雙通道的可配置內(nèi)存映射。本論文設(shè)計所有存儲控制器在ASIC(Application Specific Integrated Circuit)設(shè)計流程的各階段均進(jìn)行了VCS的功能仿真測試,同時,在專為MC-SOC制作的FPGA開發(fā)板上也進(jìn)行了FPGA軟硬件協(xié)同仿真驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明,各個存儲控制器均滿足MC-SOC的設(shè)計要求。并且,各個存儲控制器的接口是基于AHB(Advanced High-performance Bus)總線協(xié)議而設(shè)計的,可以方便的復(fù)用在基于AHB總線協(xié)議的不同SOC項(xiàng)目中,顯著的減少系統(tǒng)設(shè)計的時間成本。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN47;TP333

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2599038