本文關鍵詞：M-DSP片上環(huán)網(wǎng)接口的參數(shù)化設計與驗證，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著數(shù)字信息處理需求的飛速增長,片上多核數(shù)字信號處理器成為高性能DSP發(fā)展的主要趨勢。片上網(wǎng)絡(NoC)相比傳統(tǒng)的總線連接方式具有高效的通信能力、可擴展性好、可重用性強等方面的優(yōu)勢,成為多核DSP片上互連的主要方法。其中負責NoC和節(jié)點連接的網(wǎng)絡接口的設計關系到系統(tǒng)的通信性能和效率,如何設計出正確、高效、可復用的片上網(wǎng)絡接口,成為NoC研究和設計的一個重點。本文基于國防科技大學自主研制的高性能多核數(shù)字信號處理器M-DSP片上無阻塞環(huán)形網(wǎng)絡結構需求,設計實現(xiàn)了參數(shù)化的片上環(huán)網(wǎng)接口,并對其進行了充分的功能驗證。本文的主要工作如下:1、在分析M-DSP整體結構及其片上環(huán)形網(wǎng)絡設計需求的基礎上,針對6個DSP超節(jié)點,提出了環(huán)網(wǎng)接口(Ring Network Interface,RNI)總體設計方案。實現(xiàn)了基于節(jié)點位置的RNI參數(shù)設計,達到超節(jié)點環(huán)網(wǎng)接口的代碼復用,大幅減少了前端的設計及代碼維護和后端物理設計工作量,加速了設計流程。2、根據(jù)片上環(huán)網(wǎng)的多層次、多鏈路結構和節(jié)點訪問需求設計了數(shù)據(jù)讀、寫雙向環(huán)和單向配置環(huán)仲裁控制器,保證了環(huán)網(wǎng)多個數(shù)據(jù)請求的正確公平、有序傳輸。3、基于M-DSP無阻塞環(huán)網(wǎng)結構和數(shù)據(jù)傳輸帶寬匹配需求,為數(shù)據(jù)讀寫請求、返回鏈路設計了滿足連續(xù)傳輸?shù)妮斎�、輸出緩存控制�?解決了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃梨i和頭阻塞問題,保證了環(huán)網(wǎng)連續(xù)的數(shù)據(jù)傳輸性能。4、基于System Verilog語言搭建模塊級驗證平臺,運用隊列、Mailbox、samphore、斷言等高級驗證技術,實現(xiàn)了帶約束的隨機激勵產(chǎn)生和驗證結果自動檢查,提高了驗證效率;驗證結果正確,到達了近100%代碼覆蓋率。5、基于某廠家40nm工藝,在1GHz工作頻率的約束下,使用綜合工具對設計進行邏輯綜合和優(yōu)化,滿足了時序設計要求。
【關鍵詞】：多核DSP 片上網(wǎng)絡 環(huán)形網(wǎng)絡 環(huán)網(wǎng)接口 無阻塞 多鏈路 仲裁 參數(shù)化
【學位授予單位】：國防科學技術大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP332
【目錄】：

• 摘要10-11
• ABSTRACT11-13
• 第一章 緒論13-23
• 1.1 課題背景和意義13-16
• 1.1.1 多核DSP成為主流的發(fā)展趨勢13-14
• 1.1.2 NoC是多核互連的主要方法14-16
• 1.1.3 課題來源和意義16
• 1.2 相關研究16-21
• 1.2.1 NoC結構16-19
• 1.2.2 片上環(huán)網(wǎng)19-21
• 1.3 本文主要工作21-22
• 1.4 本文主要結構22-23
• 第二章 M-DSP片上環(huán)網(wǎng)接口總體方案23-33
• 2.1 M-DSP整體架構23-24
• 2.2 M-DSP片上互連結構24-26
• 2.3 RNI設計需求26-29
• 2.3.1 接口26-28
• 2.3.2 功能需求28-29
• 2.3.3 參數(shù)化29
• 2.4 RNI總體結構29-31
• 2.5 本章小結31-33
• 第三章 RNI設計與實現(xiàn)33-51
• 3.1 數(shù)據(jù)請求鏈路設計33-39
• 3.1.1 相關協(xié)議與仲裁策略33
• 3.1.2 讀請求鏈路33-34
• 3.1.3 寫請求鏈路34-35
• 3.1.4 支持環(huán)網(wǎng)無阻塞傳輸35-36
• 3.1.5 數(shù)據(jù)請求鏈路的結構實現(xiàn)36-39
• 3.2 數(shù)據(jù)返回鏈路設計39-41
• 3.2.1 相關協(xié)議與仲裁策略39-40
• 3.2.2 數(shù)據(jù)返回鏈路請求類型40
• 3.2.3 數(shù)據(jù)返回鏈路的結構實現(xiàn)40-41
• 3.3 配置鏈路設計41-46
• 3.3.1 請求種類41-42
• 3.3.2 仲裁策略42-43
• 3.3.3 支持環(huán)網(wǎng)無阻塞43
• 3.3.4 配置鏈路的結構實現(xiàn)43-46
• 3.4 參數(shù)化設計46-50
• 3.4.1 節(jié)點位置參數(shù)化配置46-48
• 3.4.2 RNI主要功能模塊的參數(shù)化設計48-49
• 3.4.3 參數(shù)化的代價49-50
• 3.5 本章小結50-51
• 第四章 功能驗證與邏輯綜合51-71
• 4.1 驗證計劃51-53
• 4.1.1 驗證方案51-52
• 4.1.2 驗證內(nèi)容52-53
• 4.2 基于約束隨機的模塊驗證平臺的設計53-60
• 4.2.1 驗證平臺總體結構53-55
• 4.2.2 驅動55
• 4.2.3 參考模型55-56
• 4.2.4 自動檢測56-58
• 4.2.5 斷言和功能覆蓋率統(tǒng)計58-60
• 4.2.6 參數(shù)化配置60
• 4.3 驗證結果與分析60-67
• 4.3.1 定向激勵驗證61-62
• 4.3.2 隨機激勵驗證62
• 4.3.3 斷言驗證62-64
• 4.3.4 覆蓋率統(tǒng)計64-67
• 4.4 邏輯綜合與優(yōu)化67-70
• 4.3.1 綜合與優(yōu)化67-69
• 4.3.2 綜合結果69-70
• 4.5 本章小結70-71
• 第五章 總結與展望71-73
• 5.1 論文總結71-72
• 5.2 工作展望72-73
• 致謝73-75
• 參考文獻75-79
• 作者在學期間取得的學術成果79

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊敏華;谷建華;周興社;;片上網(wǎng)絡[J];微處理機;2006年05期

2 鞠宏浩;顧華璽;尹小杰;;片上網(wǎng)絡中服務質量的研究[J];計算機與現(xiàn)代化;2009年04期

3 劉炎華;劉靜;賴宗聲;;片上網(wǎng)絡:新一代的片上系統(tǒng)結構[J];電子與封裝;2011年05期

4 唐名華;;兩種綜合流量模式對片上網(wǎng)絡性能影響分析[J];廣東石油化工學院學報;2011年04期

5 韋良芬;王勇;;片上網(wǎng)絡系統(tǒng)設計分析[J];吉首大學學報(自然科學版);2012年03期

6 王宏偉;陸俊林;佟冬;程旭;;層次化片上網(wǎng)絡結構的簇生成算法[J];電子學報;2007年05期

7 付方發(fā);張慶利;王進祥;喻明艷;孫玉峰;;支持多種流量分布的片上網(wǎng)絡性能評估技術研究[J];哈爾濱工業(yè)大學學報;2007年05期

8 王宏偉;陸俊林;佟冬;程旭;;層次化的片上網(wǎng)絡設計方法[J];北京大學學報(自然科學版);2007年05期

9 丁永文;劉建輝;;片上網(wǎng)絡體系結構設計分析[J];科技信息(學術研究);2007年31期

10 周干民;;片上網(wǎng)絡:下一代技術[J];商業(yè)文化(學術版);2007年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 白原;鄭焱;王紅;楊士元;;不規(guī)則結構片上網(wǎng)絡的測試方法研究[A];第六屆中國測試學術會議論文集[C];2010年

2 王祺;吳寧;葛芬;;片上網(wǎng)絡仿真與性能評估[A];全國第19屆計算機技術與應用（CACIS）學術會議論文集（上冊）[C];2008年

3 景乃鋒;毛志剛;;面向片上網(wǎng)絡的集成電路設計技術[A];第十屆中國科協(xié)年會信息化與社會發(fā)展學術討論會分會場論文集[C];2008年

4 付斌章;韓銀和;李華偉;李曉維;;面向高可靠片上網(wǎng)絡通信的低成本可重構路由算法[A];第六屆中國測試學術會議論文集[C];2010年

5 齊樹波;蔣江;李晉文;張民選;;面向片上網(wǎng)絡的多播吞吐率和能量模型[A];第十五屆計算機工程與工藝年會暨第一屆微處理器技術論壇論文集（B輯）[C];2011年

6 張熙敏;李晉文;肖立權;;基于逃逸通道的片上網(wǎng)絡擁塞緩解技術[A];第十六屆計算機工程與工藝年會暨第二屆微處理器技術論壇論文集[C];2012年

7 歐陽一鳴;朱兵;梁華國;;一種用于片上網(wǎng)絡的自適應路由算法[A];全國第19屆計算機技術與應用（CACIS）學術會議論文集（上冊）[C];2008年

8 蘇琦;李玉柏;王堅;;用OPNET實現(xiàn)片上網(wǎng)絡仿真[A];2008年中國西部青年通信學術會議論文集[C];2008年

9 歐陽一鳴;劉蓓;齊蕓;;三維片上網(wǎng)絡測試的時間優(yōu)化方法[A];第六屆中國測試學術會議論文集[C];2010年

10 彭福慧;尤志強;鄺繼順;張大方;;一種基于BFT型拓撲結構片上網(wǎng)絡低費用測試方法[A];第六屆中國測試學術會議論文集[C];2010年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 清華大學微處理器與SOC 技術研究中心 陳磊 王驚雷 李兆麟 汪東升;片上網(wǎng)絡：解決CMP互連瓶頸[N];計算機世界;2005年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王堅;片上網(wǎng)絡通信性能分析與優(yōu)化[D];電子科技大學;2011年

2 樂千榿;基于智能算法的片上網(wǎng)絡布局優(yōu)化研究[D];電子科技大學;2014年

3 秦明偉;片上網(wǎng)絡（NoC）業(yè)務量建模方法及應用研究[D];電子科技大學;2015年

4 周芳;片上網(wǎng)絡低功耗設計方法研究[D];南京航空航天大學;2015年

5 楊鵬飛;高可靠片上網(wǎng)絡關鍵技術研究[D];西安電子科技大學;2015年

6 王俊輝;高性能多核處理器的低功耗片上網(wǎng)絡研究[D];國防科學技術大學;2015年

7 李寶亮;片上網(wǎng)絡結構設計與性能分析關鍵技術研究[D];國防科學技術大學;2015年

8 馬立偉;專用片上網(wǎng)絡設計方法：通信建模、拓撲構造與自動生成[D];清華大學;2006年

9 趙建武;片上網(wǎng)絡系統(tǒng)可測試性設計及測試技術研究[D];電子科技大學;2009年

10 王煒;面向大規(guī)模片上多處理器的片上網(wǎng)絡關鍵技術研究[D];清華大學;2010年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王曉袁;片上網(wǎng)絡系統(tǒng)模型[D];西安電子科技大學;2008年

2 付方發(fā);片上網(wǎng)絡性能評估平臺設計[D];哈爾濱工業(yè)大學;2007年

3 王祺;基于應用的片上網(wǎng)絡設計與性能評估[D];南京航空航天大學;2009年

4 劉華;片上網(wǎng)絡多播通信關鍵技術研究[D];武漢理工大學;2011年

5 李慧;光片上網(wǎng)絡的可靠性研究[D];西安電子科技大學;2013年

6 鐘陽;片上網(wǎng)絡功耗分析及其優(yōu)化策略研究[D];電子科技大學;2014年

7 金燾;無線片上網(wǎng)絡研究綜述及對廣播和匯播通信的優(yōu)化研究[D];南京大學;2013年

8 方志強;異步2D-Torus片上網(wǎng)絡自適應路由算研究與實現(xiàn)[D];東北大學;2014年

9 范紹聰;異構多核片上網(wǎng)絡的低功耗映射研究[D];廣東工業(yè)大學;2016年

10 郭桂雨;基于片上網(wǎng)絡多核處理器設計與協(xié)同驗證[D];北京交通大學;2016年

  本文關鍵詞：M-DSP片上環(huán)網(wǎng)接口的參數(shù)化設計與驗證，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：299775