發(fā)布時(shí)間：2017-05-03 13:06

  本文關(guān)鍵詞：X-MDSP芯片的PCI Express系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：數(shù)字信號(hào)處理器(Digital Signal Processor,DSP)作為現(xiàn)代電子設(shè)備的核心器件之一,已廣泛應(yīng)用于軍事、航天、巨型機(jī)、通信等各個(gè)領(lǐng)域。隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展和微處理器體系結(jié)構(gòu)的改進(jìn),DSP芯片的片內(nèi)性能越來(lái)越高,而與片外通信的高速互連總線技術(shù)發(fā)展相對(duì)緩慢,逐漸成為了制約芯片整體性能的瓶頸。PCI Express(Peripheral Component Interconnect Express)正是在這一背景下提出的新一代高速互連總線協(xié)議。因其具有傳輸速率快、傳輸延遲小、功耗低、信號(hào)少等特點(diǎn),迅速得到了廣泛的應(yīng)用。X-MDSP是我校自主研制的一款高性能高帶寬的多核DSP芯片,其片內(nèi)多核心的高速并行處理能力對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐量要求非常高。X-MDSP采用PCI Express實(shí)現(xiàn)芯片與外部設(shè)備的高速數(shù)據(jù)傳輸,保證了芯片對(duì)數(shù)據(jù)傳輸帶寬的需求。本文的主要工作內(nèi)容和貢獻(xiàn)體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:(1)深入分析了X-MDSP處理器的片外互連需求和PCI Express協(xié)議,在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了PCI Express系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)。(2)設(shè)計(jì)了PCI Express控制器與芯片內(nèi)部互連網(wǎng)絡(luò)對(duì)接的協(xié)議轉(zhuǎn)接橋。該轉(zhuǎn)接橋主要實(shí)現(xiàn)了PCI Express控制器上的AXI接口、配置接口與芯片內(nèi)部互連網(wǎng)絡(luò)的I/O接口之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換和時(shí)鐘域轉(zhuǎn)換。(3)完成了轉(zhuǎn)接橋、PCI Express控制器IP核和PCI Express PHY的互連,完成了IP核的功能設(shè)計(jì)和參數(shù)配置。其中功能設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括:PCI Express系統(tǒng)的時(shí)鐘和復(fù)位網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、PCI Express鏈路的初始化設(shè)計(jì)、基于寄存器的數(shù)據(jù)傳輸通路設(shè)計(jì)、基于DMA的數(shù)據(jù)傳輸通路設(shè)計(jì)、INTx和MSI中斷機(jī)制設(shè)計(jì)。(4)構(gòu)建了模擬驗(yàn)證環(huán)境,對(duì)轉(zhuǎn)接橋和PCI Express系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的功能驗(yàn)證,計(jì)算了PCI Express鏈路的實(shí)際傳輸帶寬,在此基礎(chǔ)上從傳輸帶寬和傳輸延遲兩個(gè)角度分析了轉(zhuǎn)接橋的傳輸性能。驗(yàn)證和性能分析結(jié)果表明,PCI Express總線系統(tǒng)工作穩(wěn)定,功能和時(shí)序正確,整體性能達(dá)到并超過(guò)了設(shè)計(jì)要求。
【關(guān)鍵詞】：PCI Express AXI 異步FIFO IP核 協(xié)議轉(zhuǎn)換
【學(xué)位授予單位】：國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TP332

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本文編號(hào)：343056