本文關(guān)鍵詞：面向SoC應(yīng)用的AXI總線設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著芯片的集成度越來(lái)越高，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法已經(jīng)不能滿足芯片設(shè)計(jì)的要求。SoC以其集成度高、體積小、功耗少、可靠性好等優(yōu)點(diǎn)得到了越來(lái)越廣泛地應(yīng)用。IP核復(fù)用在SoC設(shè)計(jì)中是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。片上總線實(shí)現(xiàn)IP核之間的連接并完成IP核之間的通信。ARM公司的AMBA總線由于其高性能及ARM處理器的廣泛應(yīng)用，獲得了眾多的支持。 本文旨在設(shè)計(jì)AMBA3.0規(guī)范中的AXI總線IP，用于多核SoC實(shí)現(xiàn)片上多核之間的相互通信。文中對(duì)AXI協(xié)議進(jìn)行了深入的分析，通過(guò)SAMD方式構(gòu)建主從設(shè)備與總線間的互連系統(tǒng)。主設(shè)備通過(guò)接口發(fā)送讀寫請(qǐng)求，，仲裁器根據(jù)優(yōu)先級(jí)選擇相應(yīng)的主設(shè)備占用總線并將其信息發(fā)送到總線上，Decoder解析地址并通過(guò)Router將地址及控制信息傳輸?shù)较鄳?yīng)的從設(shè)備。隨后主設(shè)備或從設(shè)備做出相關(guān)的響應(yīng)。同時(shí)設(shè)計(jì)了容錯(cuò)模塊，用于處理總線系統(tǒng)中出現(xiàn)的傳輸錯(cuò)誤。 本課題在仿真過(guò)程中，首先對(duì)整體進(jìn)行了規(guī)劃，研究仿真原理，制定驗(yàn)證方案。提出了基于BFM的測(cè)試平臺(tái)。設(shè)計(jì)了主設(shè)備模型和從設(shè)備模型。主從設(shè)備產(chǎn)生符合AXI總線協(xié)議的行為，發(fā)送控制信號(hào)與數(shù)據(jù)信號(hào)到總線上，觀測(cè)產(chǎn)生的響應(yīng)是否正確。在仿真過(guò)程中，通過(guò)查看波形及寄存器文件對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)試與驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明，本文所設(shè)計(jì)的AXI總線功能正確，滿足系統(tǒng)要求。同時(shí)，經(jīng)過(guò)40nm工藝的FPGA綜合實(shí)現(xiàn)，其最高工作頻率能達(dá)到165MHz。 本設(shè)計(jì)根據(jù)AXI總線協(xié)議設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的AXI總線接口，易于擴(kuò)展到更多主設(shè)備上，實(shí)現(xiàn)了AXI總線IP核的復(fù)用。
【關(guān)鍵詞】：SoC AMBA AXI BFM
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TP336
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題背景9-10
• 1.2 發(fā)展以及研究現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 ARM 的 AMBA 總線10-11
• 1.2.2 IBM 的 CoreConnect 總線11-12
• 1.2.3 Silicore Corp 的 Wishbone 總線12-13
• 1.2.4 Altera 的 Avalon 總線13-15
• 1.3 課題研究的目的15
• 1.4 課題的主要研究?jī)?nèi)容15-17
• 第2章 AXI 總線協(xié)議概述17-29
• 2.1 AXI 總線通道結(jié)構(gòu)17-20
• 2.1.1 AXI 總線讀寫通道概述17-19
• 2.1.2 AXI 總線基本讀寫操作19-20
• 2.2 AXI 總線通道信號(hào)描述20-25
• 2.3 AXI 通道握手協(xié)議25-27
• 2.4 AXI 總線的基本特點(diǎn)27-29
• 第3章 AXI 總線的設(shè)計(jì)29-45
• 3.1 AXI 總線互連結(jié)構(gòu)29-34
• 3.1.1 AXI 總線 SASD 互連30-31
• 3.1.2 AXI 總線 MAMD 互連31-32
• 3.1.3 AXI 總線 SAMD 互連32-34
• 3.2 AXI 總線仲裁器設(shè)計(jì)34-38
• 3.3 AXI 總線設(shè)計(jì)38-45
• 3.3.1 AXI 總線總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)38-39
• 3.3.2 AXI 總線 Decoder39-41
• 3.3.3 AXI 總線 ID41-42
• 3.3.4 AXI 總線 Router42-43
• 3.3.5 AXI 防止死鎖的設(shè)計(jì)43
• 3.3.6 AXI 總線的容錯(cuò)設(shè)計(jì)43-45
• 第4章 AXI 總線的仿真驗(yàn)證45-59
• 4.1 驗(yàn)證原理45-46
• 4.2 測(cè)試平臺(tái)的搭建46-50
• 4.2.1 總線功能模型 BFM46-47
• 4.2.2 BFM-主設(shè)備的設(shè)計(jì)47-49
• 4.2.3 BFM-從設(shè)備的設(shè)計(jì)49-50
• 4.3 測(cè)試方案及要求50-51
• 4.4 讀通道的測(cè)試驗(yàn)證51-54
• 4.5 寫通道的測(cè)試驗(yàn)證54-58
• 4.6 驗(yàn)證結(jié)果分析58-59
• 第5章 總結(jié)與展望59-61
• 5.1 總結(jié)59-60
• 5.2 展望60-61
• 結(jié)論61-63
• 參考文獻(xiàn)63-65
• 致謝65

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：面向SoC應(yīng)用的AXI總線設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：403758