YHFT-DX高性能DSP访存部件设计与验证

发布时间：2021-07-09 00:18

　　数字信号处理器（DSP）是一种专门用于数字信号处理的嵌入式微处理器,拥有强大的运算能力。在无线通信、多媒体、便携式数字终端、医疗设备、计算机网络、航空航天、雷达、精确制导武器等领域广泛应用。本文以YHFT-DX高性能DSP的CPU核内访存部件的设计为背景,对关键电路的定制实现、逻辑综合与物理设计以及设计的层次化验证三个重要方面进行了深入研究,用全定制与半定制流程相结合的方法实现了YHFT-DX的访存部件,并对设计进行了充分的验证。设计主要完成了以下工作:1.完成访存部件的功能分析与结构设计,分析设计的关键路径,并确定了基于全定制与半定制相结合的设计实现方法。2.完成32位Sparse-tree加法器的定制设计,采用有限动态电路设计方法,并针对动态电路的选择与设计,抗噪声设计及低功耗设计进行了详细分析。实验结果表明:有限动态电路的速度比综合结果优化了20.18%,与全静态相比优化了30.2%,功耗比全静态增加了41.6%,但比全动态减少了52.36%。3.完成32位动态高速桶形移位器的设计。设计采用128个管子组成的桶形移位网络实现32位数据最大左移3位操作,并通过动态电路和双阈值技术进... 

【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题的研究背景
        1.1.1 YHFT-DX项目简介
        1.1.2 全定制与半定制相结合设计技术的应用
        1.1.3 加法器的相关研究
    1.2 课题的研究内容及意义
    1.3 论文的组织结构
第二章 YHFT-DX访存部件的结构及设计方法
    2.1 访存部件的功能和结构
        2.1.1 访存部件的功能概述
        2.1.2 访存部件的总体结构
        2.1.3 访存部件寻址模式
        2.1.4 访存部件相关指令介绍
        2.1.5 访存部件的结构划分
    2.2 访存部件的设计方法
        2.2.1 定制与半定制划分
        2.2.2 访存部件混合定制设计流程
        2.2.3 定制电路设计形式
    2.3 本章小结
第三章 YHFT-DX访存部件关键模块的全定制设计
    3.1 访存部件关键模块的全定制电路设计
        3.1.1 高性能32 位Sparse-Tree加法器的电路设计
        3.1.2 SIMD加法器的电路设计
        3.1.3 32 位左移移位器的电路设计
        3.1.4 循环寻址模块的电路设计
    3.2 访存部件关键模块的全定制版图设计
        3.2.1 定制版图布局
        3.2.2 定制模块布线规划
        3.2.3 定制版图设计
    3.3 访存部件定制模块的时序建模
    3.4 本章小结
第四章 YHFT-DX访存部件逻辑综合与物理设计
    4.1 访存部件逻辑综合
        4.1.1 层次化门控时钟设计
        4.1.2 综合环境
        4.1.3 综合优化
    4.2 访存部件的物理设计
        4.2.1 访存部件的布图规划
        4.2.2 访存部件的电源地规划
        4.2.3 访存部件的时钟树设计
        4.2.4 时序优化及静态时序分析
        4.2.5 访存部件的设计检查
    4.3 本章小结
第五章 YHFT-DX访存部件设计验证与功耗分析
    5.1 访存部件的设计验证
        5.1.1 RTL级功能验证
        5.1.2 综合代码与定制模块的验证
        5.1.3 访存部件版图后验证
    5.2 访存部件的功耗分析
    5.3 本章小结
第六章 全文总结和工作展望
    6.1 全文总结
    6.2 工作展望
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果



本文编号：3272622