多媒体SoC AHB总线的设计与实现
发布时间：2020-11-11 08:28
片上系统SoC(system on chip)是在单一芯片上实现一个完整的系统功能。如何使SoC中各IP核的信息交互更为畅通,更容易更便捷地集成IP核,建立更加正确、高效、灵活的片上总线OCB(on chip bus)结构,成为SoC设计中非常重要的研究课题。本文以可重构多媒体SoC项目设计为背景,采用TSMC65nm工艺,完成了AHB总线架构的设计,并在最后对其进行了全面的系统级分析和验证。本课题研究的主要内容和成果包括以下几个方面: 1.根据多媒体SoC芯片的设计目标和应用需求,从互连方式、传输方式、仲裁机制和总线的复杂性等方面,分析业界流行的几种SoC片上总线,设计实现AMBA系列总线作为多媒体SoC芯片的内部互连架构; 2.完成多媒体SoC AHB总线的逻辑设计和优化。设计支持单一、未定长度和4、8、16、32拍固定长度突发传输;支持EMI的分块传输;支持LCDC、ARM、REmus、SD和DMA锁定传输和32位的数据总线位宽; 3.分析多媒体SoC AHB总线仲裁的基本算法:固定优先级算法和循环优先级算法。并结合多媒体SoC项目需求和AHB总线主设备(LCDC、ARM、REmus、SD和DMA)数据传输特点和占用总线带宽,设计完成了基于混合优先级仲裁算法的AHB总线架构; 4.完成对多媒体SoC AHB总线的系统级模拟验证。利用ARM workbench RVDS4.0验证平台,通过搭建层次化的验证环境,定义测试策略,高效完成了LCDC、ARM、REmus、SD和DMA主设备模块以及EMI、APB、TSI、SD、和DMA从设备模块之间数据传输交互; 5.完成多媒体SoC AHB总线的逻辑综合和时序优化,在结构算法级、代码级方面采用优化策略。实现多媒体SoC芯片的高速总线设计目标200MHz。
【学位单位】：国防科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2011
【中图分类】：TP336
【部分图文】：
图 1.3 H.264 编码器框架 多媒体 SoC 芯片适应上述多媒体 SoC 应用的挑战，产业界纷纷采用基于 SoC 的芯片性的多媒体 SoC 芯片包括：美国 AMD 公司 Alchemy AU1200 芯ale PXA25x/27x PMC 和北大众志 863 系统芯片。
用片上总线结构和信号协议表面上看很有吸引力，但这是不切实际的能为所有的设备都提供最优解决方案。因此出现了片上总线协议。总线协议是针对具体应用于各种不同的片内总线的解决方案，比较有advanced microcontroller bus architecture），wishbone 以及 coreconnect步总线，使用时钟上升沿驱动和采用信号。总线的基本操作没有什么于提供的特性和规范的完整性。从结构上看 wishbone 最为简单，Core完整通用的总线解决方案，相对来说也最为复杂，AMBA 则存在 AHB同应用场合的总线协议[16] [17]。MBA 总线规范中，定义了四种总线：先进系统总线（Advanced Syste能总线（Advanced High-performance Bus ）、先进外围设备总线（ Bus）和先进可扩展接口（Advanced extensible Interface）[18] [19] [20]。6 是典型的基于 AMBA 总线的系统包括高性能的系统中枢总线（AMBSB），可以连接 CPU、片上存储器和其它的 IP 模块，如 DMA（Dire。连接在该总线上的还有 APB 桥连接器，该桥连接器另一端连接的PB 总线。
nced High-Performance Bus（AHB）：AMBA总线2.0规范入的先进高性能总线（AHB）是目前AMBA实现的主要钟率的系统模块，支持处理器和带有低功耗外设宏单元高效互连；nced Peripheral Bus（APB）：针对低功耗外设应用，为减度作了优化，可以与其它版本的系统总线互连；展接口（AXI）：AXI是AMBA接口协议的最新版本，于用于高性能、高频率的系统设计中。它有多种特性来使工艺接口。AXI是与AMBA以前的版本完全不同的一种总路交换类型的同步总线，而AXI是属于通道型总线，即各求和响应[21] [22] [23]。 总线是 IBM 公司提出的一种 SoC 片上总线结构，该总线理器的系统芯片上。如图 1.7 所示，PLB 用于连接处理器和理器的连接，而 DCR 主要用于处理器访问控制、状态t 总线结构如图 1.7[24] [25] [26]，有 CPU、片上存储器、DM
【参考文献】
本文编号：2878973
【学位单位】：国防科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2011
【中图分类】：TP336
【部分图文】：
图 1.3 H.264 编码器框架 多媒体 SoC 芯片适应上述多媒体 SoC 应用的挑战，产业界纷纷采用基于 SoC 的芯片性的多媒体 SoC 芯片包括：美国 AMD 公司 Alchemy AU1200 芯ale PXA25x/27x PMC 和北大众志 863 系统芯片。
用片上总线结构和信号协议表面上看很有吸引力，但这是不切实际的能为所有的设备都提供最优解决方案。因此出现了片上总线协议。总线协议是针对具体应用于各种不同的片内总线的解决方案，比较有advanced microcontroller bus architecture），wishbone 以及 coreconnect步总线，使用时钟上升沿驱动和采用信号。总线的基本操作没有什么于提供的特性和规范的完整性。从结构上看 wishbone 最为简单，Core完整通用的总线解决方案，相对来说也最为复杂，AMBA 则存在 AHB同应用场合的总线协议[16] [17]。MBA 总线规范中，定义了四种总线：先进系统总线（Advanced Syste能总线（Advanced High-performance Bus ）、先进外围设备总线（ Bus）和先进可扩展接口（Advanced extensible Interface）[18] [19] [20]。6 是典型的基于 AMBA 总线的系统包括高性能的系统中枢总线（AMBSB），可以连接 CPU、片上存储器和其它的 IP 模块，如 DMA（Dire。连接在该总线上的还有 APB 桥连接器，该桥连接器另一端连接的PB 总线。
nced High-Performance Bus（AHB）：AMBA总线2.0规范入的先进高性能总线（AHB）是目前AMBA实现的主要钟率的系统模块，支持处理器和带有低功耗外设宏单元高效互连；nced Peripheral Bus（APB）：针对低功耗外设应用，为减度作了优化，可以与其它版本的系统总线互连；展接口（AXI）：AXI是AMBA接口协议的最新版本，于用于高性能、高频率的系统设计中。它有多种特性来使工艺接口。AXI是与AMBA以前的版本完全不同的一种总路交换类型的同步总线，而AXI是属于通道型总线，即各求和响应[21] [22] [23]。 总线是 IBM 公司提出的一种 SoC 片上总线结构，该总线理器的系统芯片上。如图 1.7 所示，PLB 用于连接处理器和理器的连接，而 DCR 主要用于处理器访问控制、状态t 总线结构如图 1.7[24] [25] [26]，有 CPU、片上存储器、DM
【参考文献】
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1 张涛;北大众志系统芯片AHB总线的设计、优化和验证[D];北京大学;2008年
本文编号：2878973
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