嵌入式SRAM/SSRAM/FLASH控制器的设计及关键面积算法研究

发布时间：2016-07-30 11:03

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《西安电子科技大学》 2009年

嵌入式SRAM/SSRAM/FLASH控制器的设计及关键面积算法研究

张国霞  

【摘要】： 本文首先对存储器发展过程中出现的数种不同结构存储器和存储器控制器技术进行总结,分析它们之间的异同点。以这些研究为基础,根据课题来源32位高性能网络处理器的需要,设计了一种存储器控制器体系结构,最大的特点是采用了地址、数据和控制信息的单独物理通路的体系结构,提高带宽利用率。该存储器控制器可外接ROM存储器、SRAM存储器、FLASH存储器,通过寄存器编程来适应不同类型的存储器,能够较好的利用不同类型存储器的读写带宽。本文采用verilog硬件描述语言实现了该存储器控制器部分模块单元功能的代码级描述,包括Push-Pop和队列优先级需要的存储单元,对其进行了仿真验证。从仿真结果上看,基本达到设计要求,实现了基本的读写功能;对于CAM设计,给出了CAM的存储单元、数据比较和输入的电路结构图。 本文另外一部分工作,是围绕集成电路关键面积提取算法开展研究。分析了主流关键面积研究方法中的Monte Carlo方法、多边形算子方法、Voronoi图等,指出了传统关键面积提取方法的不足,并提出了一种改进的、较为精确的关键面积提取方法。相关计算分析表明:本文改进方法与原方法相比,数值变化趋势符合物理规律,而且要更为精确。由本文典型计算案例分析:当缺陷半径等于间距大小时,对于简单的长而窄的线条,改进后的模型比原模型精确度提高约为2.9%;简单的短而宽线条结构,改进后模型精确度相对比较高,达到3.9%左右;对复杂版图而言,改进后模型精确度更为突出。就某些典型结构来说,精度提升可达10.4%。所开展的研究对集成电路可制造性设计(DFM)有着较为重要的意义。

【关键词】：
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TP333
【目录】：

摘要5-6

Abstract6-9

第一章 绪论9-19

1.1 课题背景9-10

1.2 嵌入式存储器10-16

1.2.1 同步SRAM 存储器10-12

1.2.2 异步SRAM 存储器12-13

1.2.3 FLASH 存储器13-14

1.2.4 DRAM 存储器14-16

1.3 课题简介16-17

1.4 本文主要研究内容17-18

1.5 论文的章节安排18-19

第二章 通用存储器控制器设计分析19-25

2.1 AMBA 总线协议19-20

2.2 通用存储器控制器发展现状20-21

2.2.1 Synopsys Design Ware 存储器控制器20-21

2.2.2 ARM PrimeCell 存储器控制器21

2.2.3 Rudi 通用存储器控制器21

2.3 典型通用存储器控制器体系结构21-23

2.3.1 Rudi 通用存储器控制器的体系结构22

2.3.2 PrimeCell 通用存储器控制器的体系结构22-23

2.4 本章小结23-25

第三章SRAM/SSRAM/FLASH 控制器结构与接口设计25-39

3.1 控制器结构设计25-33

3.1.1 Push-Pop 寄存器26-29

3.1.2 CAM 锁存29-31

3.1.3 比特位的检查、置位与清除31-32

3.1.4 SRAM Journaling32-33

3.2 控制器接口说明33-37

3.2.1 SRAM 地址映射33-34

3.2.2 微引擎数据处理34-35

3.2.3 Strong ARM 数据处理35-36

3.2.4 SRAM Burst Count36

3.2.5 SRAM 访问命令执行的优先级36-37

3.2.6 读-修改-写功能37

3.3 本章小结37-39

第四章SRAM/SSRAM/FLASH 控制器关键技术研究与实现39-49

4.1 控制器的外部设备连接39-43

4.1.1 同步SRAM 地址空间40-42

4.1.2 BootROM 地址空间42-43

4.1.3 SlowPort 地址空间43

4.2 控制器功能验证43-47

4.2.1 内部存储单元设计43-45

4.2.2 优先级队列45-46

4.2.3 CAM 设计46-47

4.3 本章小结47-49

第五章 精确关键面积提取算法研究49-59

5.1 关键面积概述49-51

5.1.1 关键面积计算50

5.1.2 关键面积分类50-51

5.2 当前的主流关键面积提取技术和发展51-54

5.2.1 Monte Carlo 方法51-52

5.2.2 多边形算子方法52-53

5.2.3 Voronoi 图方法53-54

5.2.4 关键面积提取方法小结54

5.3 精确关键面积算法改进54-58

5.3.1 现有的关键面积提取模型54-55

5.3.2 改进的关键面积提取模型55-56

5.3.3 计算与对比结果分析56-58

5.4 本章小结58-59

第六章 结束语59-61

6.1 总结59-60

6.2 下一步工作方向60-61

致谢61-63

参考文献63-67

研究成果67-68

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本文编号：79066