【摘要】： 由于系統(tǒng)級(jí)芯片SoC(System on a chip)具有高效的集成性能，是替代集成電路的主要解決方案，已經(jīng)成為當(dāng)前微電子芯片發(fā)展的必然趨勢(shì)。SoC設(shè)計(jì)規(guī)模的不斷增大也使得以IP核形式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能成為SoC設(shè)計(jì)的主流，因而，如何保證SoC中各IP模塊通訊的正確進(jìn)行，如何更方便的集成IP核，這些問(wèn)題都是該領(lǐng)域待解決的課題。鑒于此，本文在對(duì)IP核互連進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，針對(duì)SoC總線標(biāo)準(zhǔn)的IP核接口的兼容問(wèn)題，研究和設(shè)計(jì)了IP核總線接口層的軟件封裝，并將其作為課題組提出的基于層次的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)的IP核接口層予以實(shí)現(xiàn)，使上層開(kāi)發(fā)人員可以根據(jù)此規(guī)范快速開(kāi)發(fā)出基于該開(kāi)發(fā)平臺(tái)的IP核，也使得遵循該接口規(guī)范的IP核在無(wú)需了解具體SoC互連信息的前提下即可實(shí)現(xiàn)核內(nèi)傳輸機(jī)制，從而提高了SoC設(shè)計(jì)的可復(fù)用性。 本文針對(duì)提高IP核在SoC上的易集成性，研究了IP核互連規(guī)范及其標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題；分析了IP核總線接口的設(shè)計(jì)必要性，給出了IP核總線接口的設(shè)計(jì)原理及內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并將IP核總線接口層劃分為協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊，塊數(shù)據(jù)傳輸模塊和端口優(yōu)先級(jí)仲裁模塊，有利于提高接口的可配置性；分兩部分設(shè)計(jì)了IP核總線接口，其中包括把IP核請(qǐng)求轉(zhuǎn)換成OCB周期請(qǐng)求的OCB-Initiator-Interface模塊和把OCB傳送轉(zhuǎn)換成接口傳送的OCB-Target-Interface模塊。最后，本文以USB2.0設(shè)備控制器IP核和AHB總線為實(shí)例實(shí)現(xiàn)了IP核總線接口，完成了RTL代碼的編寫(xiě)、設(shè)計(jì)綜合及功能仿真。通過(guò)ModelSim仿真得到的結(jié)果滿足了預(yù)期的需求，表明了該設(shè)計(jì)方案的可行性。
【學(xué)位授予單位】：青島大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：TP368.11
【圖文】：

Arbite:收到總線申請(qǐng)信號(hào)HBusREQx后，對(duì)總線進(jìn)行仲裁，仲裁結(jié)果通過(guò)HGRANTx輸出，一個(gè)HCLK后，使HMASTER有效，以開(kāi)啟響應(yīng)的觸發(fā)器，讓選中的Master占用總線，沒(méi)有等待周期的授權(quán)過(guò)程如圖2.6所示。Tl幾德秘花花封CL長(zhǎng)封泊U翻棍翔義H日獲決潤(rùn)T準(zhǔn)及OOR戶傀叨長(zhǎng)習(xí)以丸砰，:月圖2.6沒(méi)有授權(quán)周期的等待過(guò)程2.3.3.5基本傳輸一個(gè)AHB傳輸包括兩個(gè)階段:地址傳輸階段和數(shù)據(jù)傳輸階段。最簡(jiǎn)單的讀寫(xiě)操作如圖2.7所示，主設(shè)備在HCLK的上升沿將地址信號(hào)及控制信號(hào)發(fā)送到總線上，

nOCP的IP核互連結(jié)構(gòu)

接口及點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)不同IP核的互連。OCP對(duì)接口定義更為完整，并且兼容VCI，可以認(rèn)為VCI是OCP的一個(gè)子集。兩個(gè)VCI通過(guò)總線互連的邏輯結(jié)構(gòu)示意如圖2.12所示:VCIp。七“徹衛(wèi).加躁繃磷，1竺三竺鯉』}~r~e:VCI而t姚orBUs燈進(jìn)St叮妞卿，呵，er}}乃u，s姍e細(xì)yBus圖2.12兩個(gè)VCI通過(guò)總線互連的邏輯結(jié)構(gòu)2.5小結(jié)本章對(duì)SoC設(shè)計(jì)中的總線標(biāo)準(zhǔn)和IP技術(shù)進(jìn)行了研究。著重分析了應(yīng)用較廣泛且與本課題相關(guān)的AMBA一AHB標(biāo)準(zhǔn)，重點(diǎn)闡述了IP的基本特征，IP的設(shè)計(jì)流程及設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)，并探討了國(guó)內(nèi)外IP技術(shù)發(fā)展的一些思路以及IP技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程。

【引證文獻(xiàn)】

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1 陳祥鵬;基于多處理器雙總線體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];青島大學(xué);2011年

2 王國(guó)強(qiáng);AVS1-P7環(huán)路濾波器研究與設(shè)計(jì)[D];青島大學(xué);2008年

3 黃文澤;支持雙總線安全結(jié)構(gòu)的操作系統(tǒng)進(jìn)程管理的研究與實(shí)現(xiàn)[D];青島大學(xué);2009年

4 王鐵棟;基于sCPU-dBUS體系結(jié)構(gòu)的CPU-BUSs橋接器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];青島大學(xué);2009年

5 王飛;基于IP核測(cè)試復(fù)用的SoC測(cè)試結(jié)構(gòu)研究與設(shè)計(jì)[D];解放軍信息工程大學(xué);2008年

6 宋小寧;網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)化高安全操作系統(tǒng)——本地與網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)間安全切換機(jī)制的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];青島大學(xué);2010年

7 張杰;通用的開(kāi)放BootLoader的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];青島大學(xué);2010年

8 程建云;基于AMBA總線的高可靠1553B模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2804806