網(wǎng)絡(luò)芯片物理編碼子層關(guān)鍵電路的設(shè)計(jì)及驗(yàn)證.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，人類的生活越來越離不開網(wǎng)絡(luò)。在生活服務(wù)等相關(guān)領(lǐng)域，無時(shí)無刻都要進(jìn)行信息之間的傳輸。而網(wǎng)絡(luò)芯片，在其中一直扮演著重要的角色。目前，對(duì)網(wǎng)絡(luò)芯片的研究中，由于編碼校驗(yàn)是數(shù)據(jù)進(jìn)行可靠通信的保障，編碼校驗(yàn)的效率也是決定芯片面積的重要因素，因此，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)芯片中物理編碼子層的研究越來越重要。因而，本課題基于對(duì)一種網(wǎng)絡(luò)芯片——光纖通道交換機(jī)芯片物理編碼子層的研究，基于光纖通道技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，并且采用SoC設(shè)計(jì)流程，完成了物理編碼子

2、層關(guān)鍵電路的設(shè)計(jì)驗(yàn)證工作，并且實(shí)現(xiàn)了可復(fù)用IP的設(shè)計(jì)。本文主要完成的工作包括：
　　1.在設(shè)計(jì)初期，深入研究了相關(guān)基礎(chǔ)理論，包括物理層結(jié)構(gòu)和光纖通道技術(shù)。在深入理解光纖通道協(xié)議和物理編碼子層功能的基礎(chǔ)上，對(duì)該芯片物理編碼子層的編碼和校驗(yàn)算法進(jìn)行了研究。綜合各方面因素，探究適合光纖通道交換機(jī)芯片的編碼技術(shù)和校驗(yàn)算法。
　　2.基于光纖通道協(xié)議，采用當(dāng)前 SoC設(shè)計(jì)技術(shù)，分析了光纖通道交換機(jī)芯片的體系架構(gòu)，提出了適合片上系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3、的光纖通道交換機(jī)芯片PCS關(guān)鍵電路具體功能特性要求。根據(jù)PCS模塊的具體功能，提出了PCS關(guān)鍵電路的設(shè)計(jì)方案，分別從發(fā)送和接收兩部分詳細(xì)介紹了各個(gè)子模塊的設(shè)計(jì)。發(fā)送部分的設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)了8B/10B的編碼、發(fā)送緩沖區(qū)以及偽隨機(jī)碼產(chǎn)生器的設(shè)計(jì)；接收部分的設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)了8B/10B的解碼、接收彈性緩沖區(qū)、Comma的檢測(cè)和校準(zhǔn)以及CRC校驗(yàn)等子模塊的設(shè)計(jì)，最終實(shí)現(xiàn)了PCS模塊的設(shè)計(jì)。并且基于光纖通道交換機(jī)芯片的研究，本文提出了一種可復(fù)用的PC

4、S關(guān)鍵電路的設(shè)計(jì)技術(shù)。
　　3.在模塊設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)后，進(jìn)行了PCS關(guān)鍵電路的模塊級(jí)功能仿真、系統(tǒng)級(jí)虛擬平臺(tái)仿真驗(yàn)證以及FPGA的實(shí)現(xiàn)。模塊級(jí)仿真中，首先，根據(jù)需求規(guī)范、功能規(guī)范等編寫驗(yàn)證規(guī)范，編寫測(cè)試項(xiàng)；然后根據(jù)策劃的驗(yàn)證項(xiàng)，編寫測(cè)試用例，對(duì)模塊進(jìn)行了驗(yàn)證。系統(tǒng)級(jí)虛擬平臺(tái)驗(yàn)證中，通過添加不同的總線功能模型，構(gòu)成交換機(jī)芯片工作所需的最小虛擬系統(tǒng)；然后在交換機(jī)芯片其他外設(shè)接口上，通過編寫相應(yīng)的測(cè)試模型，模擬該外設(shè)的輸入和輸出操作，在虛擬的