本文關(guān)鍵詞：M-DSP的PCI Express系統(tǒng)互連設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：M-DSP是我校自主研發(fā)的高性能DSP芯片,具有多個(gè)處理內(nèi)核,工作頻率可達(dá)1GHz,具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力,對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸帶寬要求非常高,因此實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在DSP芯片與外部設(shè)備之間的高效、快捷傳輸是發(fā)揮芯片強(qiáng)大運(yùn)算能力、提升芯片整體品質(zhì)的關(guān)鍵。本文采用PCI Express實(shí)現(xiàn)了M-DSP內(nèi)核與片外設(shè)備的高速互連,滿足了高效、快捷的數(shù)據(jù)傳輸要求。主要工作內(nèi)容具體如下:1.詳細(xì)了解M-DSP處理器體系結(jié)構(gòu),分析M-DSP處理器的片外互連需求。深入研究串行PCI Express協(xié)議以及部件之間的各類(lèi)接口協(xié)議,根據(jù)接口協(xié)議和設(shè)計(jì)需求,設(shè)計(jì)了M-DSP片上PCI Express系統(tǒng)互連的基本結(jié)構(gòu)。2.設(shè)計(jì)AXI接口與片內(nèi)互連網(wǎng)絡(luò)的Cross Net數(shù)據(jù)接口之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接橋、DBI接口與片內(nèi)互連網(wǎng)絡(luò)的Cross Net配置接口之間的配置轉(zhuǎn)接橋,實(shí)現(xiàn)PCI Express控制器與M-DSP總線系統(tǒng)不同協(xié)議和時(shí)鐘域之間高效對(duì)接;設(shè)計(jì)配置通道、數(shù)據(jù)通道,時(shí)鐘和復(fù)位網(wǎng)絡(luò)、中斷機(jī)制,完成PCI Express系統(tǒng)互連設(shè)計(jì);并設(shè)計(jì)低功耗管理機(jī)制。擴(kuò)展了工作模式、適用范圍,提升了芯片效能比。3.分別構(gòu)建模塊級(jí)和系統(tǒng)級(jí)驗(yàn)證環(huán)境,通過(guò)功能點(diǎn)和覆蓋率驅(qū)動(dòng)驗(yàn)證了PCI Express系統(tǒng)各個(gè)模塊的正確性;檢驗(yàn)了PCI Express系統(tǒng)和內(nèi)核協(xié)調(diào)工作的完備性。最后使用DC綜合工具在40nm工藝下對(duì)PCI Express頂層模塊進(jìn)行邏輯綜合,結(jié)果表明本課題設(shè)計(jì)的PCI Express互連結(jié)構(gòu)能夠滿足M-DSP芯片的性能、面積和功耗等需求。
【關(guān)鍵詞】：串行PCI Express AXI接口 高速互連 轉(zhuǎn)接橋
【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】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TP332
【目錄】：

• 摘要10-11
• ABSTRACT11-12
• 第一章 緒論12-19
• 1.1 課題研究背景12-15
• 1.1.1 DSP的發(fā)展概述12-13
• 1.1.2 總線的發(fā)展概述13-15
• 1.2 PCI Express總線技術(shù)發(fā)展15-17
• 1.2.1 PCI總線15-16
• 1.2.2 PCI-X總線16
• 1.2.3 PCI Express總線16-17
• 1.3 本文的主要工作17-18
• 1.4 本文的總體架構(gòu)18-19
• 第二章 PCI Express系統(tǒng)互連結(jié)構(gòu)分析19-30
• 2.1 M-DSP的互連需求19-20
• 2.1.1 M-DSP體系結(jié)構(gòu)19-20
• 2.1.2 M-DSP對(duì)PCI Express的設(shè)計(jì)需求20
• 2.2 PCI Express概述20-23
• 2.2.1 PCI Express的體系結(jié)構(gòu)20-21
• 2.2.2 PCI Express的協(xié)議層21-23
• 2.3 AXI協(xié)議23-25
• 2.4 DBI協(xié)議25
• 2.5 Cross Net接口25-28
• 2.5.1 數(shù)據(jù)接口協(xié)議26-27
• 2.5.2 配置接口協(xié)議27-28
• 2.6 PIPE接口概述28-30
• 第三章 PCI Express系統(tǒng)互連設(shè)計(jì)30-58
• 3.1 總體結(jié)構(gòu)30-32
• 3.1.1 轉(zhuǎn)接橋30-31
• 3.1.2 PCI Express控制器和PCS/PHY31-32
• 3.2 配置通道設(shè)計(jì)32-34
• 3.2.1 配置橋模塊結(jié)構(gòu)32-33
• 3.2.2 兩級(jí)鎖存同步處理33-34
• 3.3 數(shù)據(jù)通道設(shè)計(jì)34-42
• 3.3.1 同步FIFO的設(shè)計(jì)36-37
• 3.3.2 異步FIFO的設(shè)計(jì)37-39
• 3.3.3 數(shù)據(jù)橋模塊結(jié)構(gòu)39-42
• 3.4 時(shí)鐘和復(fù)位網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)42-46
• 3.4.1 時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)43-45
• 3.4.2 復(fù)位網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)45-46
• 3.5 中斷設(shè)計(jì)46-51
• 3.5.1 EP模式下的中斷產(chǎn)生47-50
• 3.5.2 RC模式下中斷接收50-51
• 3.5.3 RC模式下中斷產(chǎn)生51
• 3.6 低功耗電源管理實(shí)現(xiàn)51-58
• 3.6.1 設(shè)備功能狀態(tài)52-54
• 3.6.2 鏈路電源狀態(tài)54-58
• 第四章 功能驗(yàn)證與綜合58-78
• 4.1 驗(yàn)證的層次和方法58-60
• 4.2 PCI Express模塊級(jí)驗(yàn)證60-64
• 4.2.1 轉(zhuǎn)接橋的模塊級(jí)驗(yàn)證61-62
• 4.2.2 控制器功能的驗(yàn)證62-63
• 4.2.3 模塊級(jí)驗(yàn)證結(jié)果63-64
• 4.3 PCI Express系統(tǒng)級(jí)驗(yàn)證64-71
• 4.3.1 系統(tǒng)驗(yàn)證環(huán)境65-68
• 4.3.2 系統(tǒng)驗(yàn)證結(jié)果68-71
• 4.4 PCI Express的綜合71-75
• 4.4.1 綜合流程71-73
• 4.4.2 綜合約束設(shè)計(jì)73-74
• 4.4.3 綜合結(jié)果74-75
• 4.5 傳輸性能分析75-78
• 4.5.1 帶寬計(jì)算75
• 4.5.2 轉(zhuǎn)接橋帶寬75-76
• 4.5.3 PCI Express系統(tǒng)性能76-78
• 第五章 結(jié)束語(yǔ)78-80
• 5.1 工作總結(jié)78
• 5.2 工作展望78-80
• 致謝80-81
• 參考文獻(xiàn)81-83
• 作者在學(xué)期間取得的學(xué)術(shù)成果83

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本文編號(hào)：426095