YHFT-DX是一款32位超長指令字結構的高性能定點DSP,CPU內(nèi)核設置了兩個獨立的乘法部件,兩個乘法部件功能和結構完全相同,并且都是流水實現(xiàn),使得YHFT-DX具有很高的乘法性能,但其涉及的指令數(shù)量和種類較多,使得乘法部件內(nèi)部結構比較復雜,這為600MHz的設計目標提出了挑戰(zhàn)。本文根據(jù)YHFT-DX處理器的設計要求,在全定制與半定制混合設計方法的基礎上,從系統(tǒng)級、模塊級和電路級等方面對設計中影響時序、面積等關鍵因素進行了深入研究,最后完成了乘法部件的設計,達到600MHz的設計目標。本文的主要內(nèi)容體現(xiàn)在以下幾個方面:1.在深入分析乘法部件的功能及流水線結構的基礎上,通過站間邏輯歸并、同一化處理、邏輯前移等技術對同類流水線結構進行優(yōu)化,不同類流水線結構之間共用站間寄存器,實現(xiàn)分時復用,節(jié)約硬件資源。2.全定制實現(xiàn)關鍵模塊的設計。在設計過程中,采用分級分站、減少操作位數(shù)、邏輯分割、重組或轉(zhuǎn)換技術對關鍵模塊的結構進行優(yōu)化;電路設計中除了采用常用的電路結構外,另設計大驅(qū)動能力的寄存器,以減少邏輯級數(shù);版圖設計時充分采用位片設計方法,源/漏共享,通道復用等多種設計技術減少長線互連和寄生參數(shù)。... 

【文章來源】：國防科技大學湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 YHFT-DX項目背景
        1.1.2 乘法器研究現(xiàn)狀
        1.1.3 有限域乘法研究現(xiàn)狀
    1.2 課題的研究內(nèi)容及意義
    1.3 論文的組織結構
第二章 乘法部件的結構及設計實現(xiàn)
    2.1 乘法部件功能
    2.2 乘法部件結構
        2.2.1 乘法部件的整體結構
        2.2.2 基本乘法類指令流水線設計
        2.2.3 邏輯類指令流水線設計
        2.2.4 有限域乘法指令流水線設計
    2.3 乘法部件的結構優(yōu)化
    2.4 乘法部件的設計實現(xiàn)
        2.4.1 模塊劃分
        2.4.2 全定制模塊的結構優(yōu)化
        2.4.3 全定制與半定制混合設計流程
    本章小結
第三章 全定制模塊的電路與版圖設計
    3.1 全定制模塊的電路設計
        3.1.1 SIMD乘法器
        3.1.2 邏輯運算單元
        3.1.3 有限域乘法運算單元
    3.2 層次化版圖設計
        3.2.1 全局版圖布局
        3.2.2 層次化版圖設計
    本章小結
第四章 乘法部件邏輯綜合與物理設計
    4.1 邏輯綜合
        4.1.1 綜合及優(yōu)化
        4.1.2 多級門控時鐘設計
    4.2 物理設計
        4.2.1 乘法部件布局規(guī)劃
        4.2.2 電源/地規(guī)劃
        4.2.3 時鐘設計
    本章小結
第五章 乘法部件的層次化驗證
    5.1 層次化驗證流程
    5.2 RTL級驗證
        5.2.1 模塊級驗證
        5.2.2 系統(tǒng)級驗證
    5.3 全定制電路功能驗證
        5.3.1 邏輯等價檢查
        5.3.2 基于斷言的驗證
    5.4 版圖后的時序功能驗證
        5.4.1 靜態(tài)時序分析
        5.4.2 模擬驗證
    本章小結
結束語
致謝
參考文獻
作者在學期間取得的學術成果


【參考文獻】：
博士論文
[1]高性能DSP關鍵電路及EDA技術研究[D]. 李振濤.國防科學技術大學 2007
[2]嵌入式異構多核處理器設計與實現(xiàn)關鍵技術研究[D]. 岳虹.國防科學技術大學 2006

碩士論文
[1]DSP高性能乘法部件的設計與實現(xiàn)[D]. 楊強.國防科學技術大學 2008
[2]“銀河飛騰”DSP乘法部件及算術邏輯運算部件的設計[D]. 羅飛.國防科學技術大學 2006



本文編號：3325081