AMBA/Wishbone总线桥IP核的设计
发布时间：2020-12-06 23:37
随着超大规模集成电路的迅速发展,半导体工业进入深亚微米时代,这给SOC的发展提供了前所未有的机遇和挑战。在基于IP复用的SOC设计中,片上总线设计是最关键的问题。目前SOC片上总线尚处于发展阶段,还没有统一的标准,因此各大厂商和组织纷纷推出自己的片上总线标准。在SOC设计中,为了使集成于不同片上总线标准的IP之间能够进行数据交换与通信,需要相应的总线桥来实现它们之间交互。总线桥完成两端不同总线标准的协议转换,实现两端不同总线接口信号之间的匹配和时序调整。总线桥的使用提高IP的可重用性,使集成于不同总线体系结构中的IP移植变的更加容易。本文研究的内容主要有:首先以目前广泛使用的AMBA总线和Wishbone总线为基础,通过分析AMBA总线协议和Wishbone总线协议之间的差异,给出AMBA/Wishbone总线桥的总体设计方案。其次采用自顶向下的设计方法与有限自动机设计技术构建AMBA/Wishbone总线桥,给出总线桥各个功能模块的具体实现,包括总线桥主协议模块,总线桥从协议模块和应用实时仲裁算法的仲裁器模块等。最后运用功能验证的技术,设计出基于本设计的验证平台和测试程序并且在Mod...
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 片上系统与IP 核概述
1.2 SOC 片上总线与总线桥
1.2.1 片上总线介绍
1.2.2 总线桥的概念
1.2.3 片上总线的现状与发展
1.3 本课题研究意义
1.4 本课题主要研究内容
第2章 AMBA 总线与Wishbone 总线协议分析
2.1 概述
2.2 AMBA 总线
2.2.1 AMBA 总线结构
2.2.2 AMBA 总线信号
2.2.3 AMBA 总线时序
2.3 Wishbone 总线
2.3.1 Wishbone 总线信号分析
2.3.2 Wishbone 总线基本读写传输
2.4 AMBA 总线和Wishbone 总线协议分析
2.5 本章小结
第3章 AMBA/Wishbone 总线桥总体设计
3.1 AMBA/Wishbone 总线桥设计方案
3.2 AMBA/Wishbone 总线桥体系结构
3.2.1 总线桥在系统中的位置
3.2.2 总线桥系统结构
3.3 本章小结
第4章 AMBA/Wishbone 总线桥各功能模块的设计
4.1 AMBA-Wishbone 从协议模块设计
4.1.1 桥从协议模块接口设计
4.1.2 桥从协议模块程序流程图
4.1.3 桥从协议模块控制器
4.1.4 桥从协议模块寄存器组
4.1.5 桥从协议模块基于水位判定思想读、写通道
4.2 AMBA-Wishbone 仲裁器模块设计
4.2.1 实时分配仲裁算法
4.2.2 基于实时分配仲裁算法仲裁器硬件设计
4.3 AMBA-Wishbone 主协议模块设计
4.3.1 桥主协议模块接口设计
4.3.2 桥主协议模块控制器
4.4 本章小结
第5章 AMBA/Wishbone 总线桥的验证
5.1 验证方法概述
5.1.1 功能验证技术
5.1.2 RTL 仿真功能验证
5.2 AMBA/Wishbone 总线桥的验证
5.2.1 验证平台与验证方案
5.2.2 验证结果
5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Wishbone片上总线的IP核的互联[J]. 陈光武,范多旺,于超,石文静. 微计算机信息. 2009(20)
[2]基于FPGA的OPB_AHB总线桥接器的设计[J]. 段小康,戴瑜兴. 微计算机信息. 2009(14)
[3]基于断言的AHB-Wishbone总线桥的功能验证[J]. 姜伟,王祖强. 电气电子教学学报. 2008(05)
[4]基于IP复用的总线转换桥核的设计与研究[J]. 万静,崔建磊. 哈尔滨理工大学学报. 2008(05)
[5]AHB片上系统总线的建模与验证[J]. 张辉,董荣胜. 微计算机信息. 2008(23)
[6]SoC片上五种总线标准的分析比较[J]. 邓崇亮,覃焕昌. 百色学院学报. 2008(03)
[7]SOC片上总线综述[J]. 胡小龙,杨蕊. 福建电脑. 2008(02)
[8]SoC设计验证策略及方法学[J]. 董杨鑫,郑建宏. 电子质量. 2007(10)
[9]一种新型异步FIFO的设计[J]. 王英力,庄奕琪. 电子设计应用. 2007(09)
[10]SOC总线仲裁算法的研究[J]. 李耀荣,王兴军,梁利平. 微计算机信息. 2007(17)
硕士论文
[1]基于8086CPU单芯片计算机系统总线设计技术的研究[D]. 孙璐.合肥工业大学 2009
[2]基于ARM的USB2.0-AHB总线桥IP的验证方法研究以及设计实现[D]. 陈静.电子科技大学 2007
[3]Cardbus-AHB总线桥IP核的验证方法研究和实现[D]. 夏莲.电子科技大学 2007
[4]SoC平台的片上总线设计及IP核集成技术研究[D]. 何伟.合肥工业大学 2007
本文编号：2902198
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 片上系统与IP 核概述
1.2 SOC 片上总线与总线桥
1.2.1 片上总线介绍
1.2.2 总线桥的概念
1.2.3 片上总线的现状与发展
1.3 本课题研究意义
1.4 本课题主要研究内容
第2章 AMBA 总线与Wishbone 总线协议分析
2.1 概述
2.2 AMBA 总线
2.2.1 AMBA 总线结构
2.2.2 AMBA 总线信号
2.2.3 AMBA 总线时序
2.3 Wishbone 总线
2.3.1 Wishbone 总线信号分析
2.3.2 Wishbone 总线基本读写传输
2.4 AMBA 总线和Wishbone 总线协议分析
2.5 本章小结
第3章 AMBA/Wishbone 总线桥总体设计
3.1 AMBA/Wishbone 总线桥设计方案
3.2 AMBA/Wishbone 总线桥体系结构
3.2.1 总线桥在系统中的位置
3.2.2 总线桥系统结构
3.3 本章小结
第4章 AMBA/Wishbone 总线桥各功能模块的设计
4.1 AMBA-Wishbone 从协议模块设计
4.1.1 桥从协议模块接口设计
4.1.2 桥从协议模块程序流程图
4.1.3 桥从协议模块控制器
4.1.4 桥从协议模块寄存器组
4.1.5 桥从协议模块基于水位判定思想读、写通道
4.2 AMBA-Wishbone 仲裁器模块设计
4.2.1 实时分配仲裁算法
4.2.2 基于实时分配仲裁算法仲裁器硬件设计
4.3 AMBA-Wishbone 主协议模块设计
4.3.1 桥主协议模块接口设计
4.3.2 桥主协议模块控制器
4.4 本章小结
第5章 AMBA/Wishbone 总线桥的验证
5.1 验证方法概述
5.1.1 功能验证技术
5.1.2 RTL 仿真功能验证
5.2 AMBA/Wishbone 总线桥的验证
5.2.1 验证平台与验证方案
5.2.2 验证结果
5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Wishbone片上总线的IP核的互联[J]. 陈光武,范多旺,于超,石文静. 微计算机信息. 2009(20)
[2]基于FPGA的OPB_AHB总线桥接器的设计[J]. 段小康,戴瑜兴. 微计算机信息. 2009(14)
[3]基于断言的AHB-Wishbone总线桥的功能验证[J]. 姜伟,王祖强. 电气电子教学学报. 2008(05)
[4]基于IP复用的总线转换桥核的设计与研究[J]. 万静,崔建磊. 哈尔滨理工大学学报. 2008(05)
[5]AHB片上系统总线的建模与验证[J]. 张辉,董荣胜. 微计算机信息. 2008(23)
[6]SoC片上五种总线标准的分析比较[J]. 邓崇亮,覃焕昌. 百色学院学报. 2008(03)
[7]SOC片上总线综述[J]. 胡小龙,杨蕊. 福建电脑. 2008(02)
[8]SoC设计验证策略及方法学[J]. 董杨鑫,郑建宏. 电子质量. 2007(10)
[9]一种新型异步FIFO的设计[J]. 王英力,庄奕琪. 电子设计应用. 2007(09)
[10]SOC总线仲裁算法的研究[J]. 李耀荣,王兴军,梁利平. 微计算机信息. 2007(17)
硕士论文
[1]基于8086CPU单芯片计算机系统总线设计技术的研究[D]. 孙璐.合肥工业大学 2009
[2]基于ARM的USB2.0-AHB总线桥IP的验证方法研究以及设计实现[D]. 陈静.电子科技大学 2007
[3]Cardbus-AHB总线桥IP核的验证方法研究和实现[D]. 夏莲.电子科技大学 2007
[4]SoC平台的片上总线设计及IP核集成技术研究[D]. 何伟.合肥工业大学 2007
本文编号：2902198
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