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文檔簡(jiǎn)介
1、隨著集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)的高速發(fā)展,SoC(system-on-a-Chip)作為集成電路最新技術(shù)的代表成為集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),并得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。在進(jìn)入SoC時(shí)代以后,設(shè)計(jì)者面臨更多挑戰(zhàn)。系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計(jì)、處理器IP的選擇、功耗、時(shí)序、信號(hào)完整性、數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)的處理等等都在挑戰(zhàn)IC設(shè)計(jì)者的智慧。而其中的架構(gòu)設(shè)計(jì)是必須引起重視的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。
YAK SoC定位于低成本的,可靈活配置的高性能通用SoC。本文研究的
2、核心內(nèi)容為YAK SoC的架構(gòu)設(shè)計(jì)。從嵌入式處理器、片上總線、各功能IP、總線優(yōu)先級(jí)和地址空間映射方面對(duì)YAK SoC系統(tǒng)平臺(tái)提出了設(shè)計(jì)考慮。同時(shí),在對(duì)YAK SoC系統(tǒng)平臺(tái)提出設(shè)計(jì)考慮的基礎(chǔ)上,確定了YAK SoC的基本架構(gòu)范圍,包括LEON3+AMBA架構(gòu)、PowerPC+CoreConnect架構(gòu)、MicroBlaze+CoreConnect架構(gòu)、NiosⅡ+Avalon架構(gòu)、ARM+AMBA架構(gòu)和ORlK+WishBone架構(gòu)。
3、
為了獲得最優(yōu)的架構(gòu)設(shè)計(jì),本文分別對(duì)各個(gè)基本架構(gòu)進(jìn)行了研究。提出了包含處理器、片上總線、片上存儲(chǔ)器和功能IP(GPIO)的最小 SoC系統(tǒng),并以此最小SoC系統(tǒng)作為基準(zhǔn)總共設(shè)計(jì)了6個(gè)實(shí)驗(yàn),應(yīng)用各種基本架構(gòu)分別對(duì)最小SoC系統(tǒng)加以構(gòu)建。實(shí)驗(yàn)完成后所獲得的性能參數(shù),主要包括速度、面積和功耗等等,成為最優(yōu)基本架構(gòu)設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。同時(shí),考慮到各種架構(gòu)的特點(diǎn)以及YAK SoC的定位可以完成YAK SoC的基本架構(gòu)設(shè)計(jì)。并在此基礎(chǔ)上進(jìn)
4、行完善,進(jìn)而完成YAK SoC的整體架構(gòu)設(shè)計(jì)。
YAK SoC的RTL級(jí)映射也是本文的研究?jī)?nèi)容。研究包括IP映射、參數(shù)配置、片上總線仲裁算法設(shè)計(jì)、地址空間配置,源代碼修改和平臺(tái)擴(kuò)展等。完成后的YAK SoC在Xilinx公司型號(hào)為XC3S1500FG456-4的FPGA進(jìn)行原型驗(yàn)證,完成了軟硬件調(diào)試,結(jié)果證明YAK SoC功能正確且運(yùn)行正常,滿足了設(shè)計(jì)需求。
YAK SoC采用完全開(kāi)源的硬件和軟件資源開(kāi)發(fā)而成
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