本文關鍵詞：M-DSP的PCI Express系統(tǒng)互連設計與實現(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,具有多個處理內(nèi)核,工作頻率可達1GHz,具有很強的數(shù)據(jù)處理能力,對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸帶寬要求非常高,因此實現(xiàn)數(shù)據(jù)在DSP芯片與外部設備之間的高效、快捷傳輸是發(fā)揮芯片強大運算能力、提升芯片整體品質(zhì)的關鍵。本文采用PCI Express實現(xiàn)了M-DSP內(nèi)核與片外設備的高速互連,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.詳細了解M-DSP處理器體系結構,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接口協(xié)議,根據(jù)接口協(xié)議和設計需求,設計了M-DSP片上PCI Express系統(tǒng)互連的基本結構。2.設計AXI接口與片內(nèi)互連網(wǎng)絡的Cross Net數(shù)據(jù)接口之間的數(shù)據(jù)轉接橋、DBI接口與片內(nèi)互連網(wǎng)絡的Cross Net配置接口之間的配置轉接橋,實現(xiàn)PCI Express控制器與M-DSP總線系統(tǒng)不同協(xié)議和時鐘域之間高效對接;設計配置通道、數(shù)據(jù)通道,時鐘和復位網(wǎng)絡、中斷機制,完成PCI Express系統(tǒng)互連設計;并設計低功耗管理機制。擴展了工作模式、適用范圍,提升了芯片效能比。3.分別構建模塊級和系統(tǒng)級驗證環(huán)境,通過功能點和覆蓋率驅(qū)動驗證了PCI Express系統(tǒng)各個模塊的正確性;檢驗了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PCI Express頂層模塊進行邏輯綜合,結果表明本課題設計的PCI Express互連結構能夠滿足M-DSP芯片的性能、面積和功耗等需求。
【關鍵詞】：串行PCI Express AXI接口 高速互連 轉接橋
【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
• ABSTRACT11-12
• 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18-19
• 第二章 PCI Express系統(tǒng)互連結構分析19-30
• 2.1 M-DSP的互連需求19-20
• 2.1.1 M-DSP體系結構19-20
• 2.1.2 M-DSP對PCI Express的設計需求20
• 2.2 PCI Express概述20-23
• 2.2.1 PCI Express的體系結構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)互連設計30-58
• 3.1 總體結構30-32
• 3.1.1 轉接橋30-31
• 3.1.2 PCI Express控制器和PCS/PHY31-32
• 3.2 配置通道設計32-34
• 3.2.1 配置橋模塊結構32-33
• 3.2.2 兩級鎖存同步處理33-34
• 3.3 數(shù)據(jù)通道設計34-42
• 3.3.1 同步FIFO的設計36-37
• 3.3.2 異步FIFO的設計37-39
• 3.3.3 數(shù)據(jù)橋模塊結構39-42
• 3.4 時鐘和復位網(wǎng)絡設計42-46
• 3.4.1 時鐘網(wǎng)絡設計43-45
• 3.4.2 復位網(wǎng)絡設計45-46
• 3.5 中斷設計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 低功耗電源管理實現(xiàn)51-58
• 3.6.1 設備功能狀態(tài)52-54
• 3.6.2 鏈路電源狀態(tài)54-58
• 第四章 功能驗證與綜合58-78
• 4.1 驗證的層次和方法58-60
• 4.2 PCI Express模塊級驗證60-64
• 4.2.1 轉接橋的模塊級驗證61-62
• 4.2.2 控制器功能的驗證62-63
• 4.2.3 模塊級驗證結果63-64
• 4.3 PCI Express系統(tǒng)級驗證64-71
• 4.3.1 系統(tǒng)驗證環(huán)境65-68
• 4.3.2 系統(tǒng)驗證結果68-71
• 4.4 PCI Express的綜合71-75
• 4.4.1 綜合流程71-73
• 4.4.2 綜合約束設計73-74
• 4.4.3 綜合結果74-75
• 4.5 傳輸性能分析75-78
• 4.5.1 帶寬計算75
• 4.5.2 轉接橋帶寬75-76
• 4.5.3 PCI Express系統(tǒng)性能76-78
• 第五章 結束語78-80
• 5.1 工作總結78
• 5.2 工作展望78-80
• 致謝80-81
• 參考文獻81-83
• 作者在學期間取得的學術成果83

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  本文關鍵詞：M-DSP的PCI Express系統(tǒng)互連設計與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：426095