X-MDSP芯片的PCI Express系统设计与实现

发布时间：2017-05-03 13:06

  本文关键词：X-MDSP芯片的PCI Express系统设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)作为现代电子设备的核心器件之一,已广泛应用于军事、航天、巨型机、通信等各个领域。随着集成电路技术的发展和微处理器体系结构的改进,DSP芯片的片内性能越来越高,而与片外通信的高速互连总线技术发展相对缓慢,逐渐成为了制约芯片整体性能的瓶颈。PCI Express(Peripheral Component Interconnect Express)正是在这一背景下提出的新一代高速互连总线协议。因其具有传输速率快、传输延迟小、功耗低、信号少等特点,迅速得到了广泛的应用。X-MDSP是我校自主研制的一款高性能高带宽的多核DSP芯片,其片内多核心的高速并行处理能力对整个系统的数据吞吐量要求非常高。X-MDSP采用PCI Express实现芯片与外部设备的高速数据传输,保证了芯片对数据传输带宽的需求。本文的主要工作内容和贡献体现在如下几个方面:(1)深入分析了X-MDSP处理器的片外互连需求和PCI Express协议,在此基础上设计了PCI Express系统的总体结构。(2)设计了PCI Express控制器与芯片内部互连网络对接的协议转接桥。该转接桥主要实现了PCI Express控制器上的AXI接口、配置接口与芯片内部互连网络的I/O接口之间的协议转换和时钟域转换。(3)完成了转接桥、PCI Express控制器IP核和PCI Express PHY的互连,完成了IP核的功能设计和参数配置。其中功能设计的主要内容包括:PCI Express系统的时钟和复位网络设计、PCI Express链路的初始化设计、基于寄存器的数据传输通路设计、基于DMA的数据传输通路设计、INTx和MSI中断机制设计。(4)构建了模拟验证环境,对转接桥和PCI Express系统进行了详细的功能验证,计算了PCI Express链路的实际传输带宽,在此基础上从传输带宽和传输延迟两个角度分析了转接桥的传输性能。验证和性能分析结果表明,PCI Express总线系统工作稳定,功能和时序正确,整体性能达到并超过了设计要求。
【关键词】：PCI Express AXI 异步FIFO IP核 协议转换
【学位授予单位】：国防科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP332

  本文关键词：X-MDSP芯片的PCI Express系统设计与实现，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：343056