本文關鍵詞： FPGA EP3SL340芯片 數(shù)字電視 硬件設計　出處：《中國科學院大學(工程管理與信息技術學院)》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：隨著集成電路設計技術和半導體工藝技術的不斷進步,芯片設計的規(guī)模和設計復雜度飛速增長,單一的芯片就能夠完成數(shù)字電視接收中的解調和音視頻解碼部分,成為大規(guī)模集成電路和下一代數(shù)字電視芯片的發(fā)展趨勢,因而根據(jù)芯片系統(tǒng)的特點,提高驗證的效率和驗證的可重用性變得十分必要。本文研究了數(shù)字電視芯片驗證硬件平臺的設計與應用,主要工作如下：首先介紹了課題的研究背景、意義以及相關技術的研究現(xiàn)狀。分析了課題涉及的數(shù)字電視接收技術、硬件板級設計流程、FPGA設計驗證流程,以及硬件設計中所使用的軟件工具。其次介紹了數(shù)字電視芯片驗證硬件的整體需求和EP3SL340的功能特點及體系結構,包括輸入輸出布局和設計原則、互連接線資源、數(shù)據(jù)信號處理塊和時鐘網(wǎng)絡等。然后基于FPGA的芯片架構和接口資源,分析了數(shù)字電視接收芯片驗證平臺的設計思路,給出了基于EP3SL340的數(shù)字電視芯片驗證平臺的設計方案,進而分析了信號解調和信道解碼板和信源解碼板中模塊的功能和實現(xiàn)方法,包括存儲、音頻、視頻、MPEG接口,人機接口、時鐘和電源模塊等。并根據(jù)PCB的布局和布線原則,完成了EP3SL340硬件平臺的PCB設計和生產(chǎn)。最后搭建測試環(huán)境,對驗證平臺進行了功能測試和性能測試,結合工程中的典型應用,驗證了硬件平臺的有效性,測試結果達到了設計要求。本文研究的基于Stratix EP3SL340芯片設計的硬件平臺,在此硬件平臺上,可以設計數(shù)字電視信源處理相關的芯片,并且根據(jù)不同應用和不同接口可以擴展。電路板性能可靠穩(wěn)定,能適應各種數(shù)字電視接口,包含各種存儲方案,視頻輸出方案、音頻輸出方案等。
[Abstract]:With the development of integrated circuit design technology and semiconductor technology, the scale and complexity of chip design are increasing rapidly. A single chip can complete the demodulation and audio / video decoding in the digital television reception, and become the development trend of the large-scale integrated circuit and the next generation digital TV chip, so according to the characteristics of the chip system. It is necessary to improve the efficiency of verification and the reusability of verification. This paper studies the design and application of digital TV chip verification hardware platform. The main work is as follows: firstly, the research background is introduced. The significance and research status of related technologies are analyzed. The digital television receiving technology, hardware board level design flow and FPGA design verification flow are analyzed. And the software tools used in the hardware design. Secondly, it introduces the overall requirements of the digital television chip verification hardware and the functional characteristics and architecture of EP3SL340, including the input and output layout and design principles. Based on the chip architecture and interface resources of FPGA, the design idea of digital television receiving chip verification platform is analyzed. The design scheme of digital TV chip verification platform based on EP3SL340 is presented, and the functions and implementation methods of the modules in signal demodulation and channel decoding board and source decoding board are analyzed, including storage. Audio, video, MPEG interface, man-machine interface, clock and power module, etc., and according to the layout and wiring principles of PCB. The PCB design and production of the EP3SL340 hardware platform is completed. Finally, the test environment is built, and the function test and performance test of the verification platform are carried out, combining with the typical application in engineering. The validity of the hardware platform is verified and the test results meet the design requirements. The hardware platform based on Stratix EP3SL340 chip is studied in this paper. Digital TV source processing chip can be designed, and according to different applications and different interfaces can be expanded. The circuit board performance is reliable and stable, can adapt to all kinds of digital television interfaces, including various storage schemes. Video output scheme, audio output scheme and so on.
【學位授予單位】：中國科學院大學(工程管理與信息技術學院)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN949.197

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