一種精簡高效的FCU控制子系統(tǒng)平臺.pdf

1、隨著集成電路制造水平的不斷提高，單塊芯片上可以集成越來越多的邏輯門。相應(yīng)的，也帶來了巨大的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證復(fù)雜度。傳統(tǒng)的基于IP核復(fù)用的SoC設(shè)計(jì)方法必將無法滿足未來SoC日益增大的復(fù)雜度，以及快速發(fā)展的嵌入式產(chǎn)品對于芯片快速上市時(shí)間(Time-to-Market)的要求?；谧酉到y(tǒng)復(fù)用的SoC設(shè)計(jì)方法，通過將經(jīng)過預(yù)先驗(yàn)證的特定應(yīng)用解決方案子系統(tǒng)集成到SoC系統(tǒng)中，可以大大減少設(shè)計(jì)工程師的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證工作量，同時(shí)降低設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)，加快產(chǎn)品投放到市場

2、的時(shí)間。本文研究工作從子系統(tǒng)復(fù)用技術(shù)出發(fā)，通過分析研究子系統(tǒng)中數(shù)據(jù)流控制的特點(diǎn)，提出了并設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)FCU(FlowControlUnit)模塊，進(jìn)而在CK-SoC集成開發(fā)平臺上構(gòu)建了一個(gè)基于FCU控制的子系統(tǒng)平臺。本文的研究工作從以下幾方面展開:
　　首先，引入了子系統(tǒng)復(fù)用的概念，介紹了常見的子系統(tǒng)架構(gòu)，分析子系統(tǒng)中常用的通用處理器和片上總線特點(diǎn)。
　　其次，根據(jù)子系統(tǒng)中數(shù)據(jù)流控制的特點(diǎn)，提出了FCU單元。硬件上，詳細(xì)介

3、紹FCU的微架構(gòu)設(shè)計(jì)，包括微架構(gòu)定義，指令集的定義、流水線設(shè)計(jì)、邏輯驗(yàn)證和邏輯綜合;軟件上，介紹FCU的軟件編程，包括匯編器的設(shè)計(jì)，F(xiàn)CU軟件編程，以及與主處理器的接口。
　　再次，為了使FCU能夠被方便快捷的集成到SoC系統(tǒng)中，在CK-SoC集成開發(fā)平臺上構(gòu)建了一個(gè)基于FCU控制的子系統(tǒng)平臺。同時(shí)也詳細(xì)介紹了CK-SoC集成開發(fā)平臺以及SPRIT標(biāo)準(zhǔn)。
　　最后，通過一塊信息安全SoC芯片設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，證明FCU模塊的對于子