高性能雙端口嵌入式存儲(chǔ)器的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、高性能嵌入式存儲(chǔ)器是現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的重要部件之一，特別隨著DSP芯片設(shè)計(jì)的SOC化，其容量的大小、工作頻率的高低直接影響到系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)處理的速度和吞吐量。本文首先介紹了一些常見的嵌入式存儲(chǔ)器，然后將其中在DSP芯片設(shè)計(jì)中最常見的兩種嵌入式存儲(chǔ)器SRAM和DRAM相互比較，并詳盡的研究了SRAM存儲(chǔ)器。SRAM存儲(chǔ)器采用的是SRAM存儲(chǔ)單元，具有讀寫速度快、可制造性高等優(yōu)點(diǎn)，其電路結(jié)構(gòu)通常分為存儲(chǔ)矩陣、地址譯碼器和讀/寫控制電

2、路三部分。 ZKLC-0201是一種高性能的32位數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)，內(nèi)部有雙端口SRAM和I/O外設(shè)，這些外設(shè)受專門的I/O總線支持，從而形成了一個(gè)完整的片上系統(tǒng)。利用片內(nèi)的指令緩沖，處理器執(zhí)行指令的時(shí)間可以是一個(gè)單周期。ZKLC-0201結(jié)合了一個(gè)性能優(yōu)良的浮點(diǎn)DSP核以及豐富的片上功能，這些功能有主機(jī)接口、DMA控制器、串口、鏈路口以及可用于多處理機(jī)系統(tǒng)的總線連接方式。ZKLC-0201的超級(jí)哈佛結(jié)構(gòu)：一個(gè)縱橫式的總

3、線(CrossbarBus)交換機(jī)將一個(gè)數(shù)字處理器(NumericProcessor)核與一個(gè)獨(dú)立的I/O處理器(I/OProcessor)、雙口(Dual-Potted)存儲(chǔ)器(Memory)、并行的系統(tǒng)總線(ParallelSystemBus)等連接起來。 ZKLC-0201中的雙端口嵌入式存儲(chǔ)器是一個(gè)應(yīng)用于高性能DSP處理器中的SRAM存儲(chǔ)器，支持對(duì)16比特、32比特、40比特和48比特4種不同長度數(shù)據(jù)的存取。 本

4、文首先從系統(tǒng)設(shè)計(jì)、體系結(jié)構(gòu)和其所需要達(dá)到的性能指標(biāo)進(jìn)行分析上對(duì)雙端口嵌入式存儲(chǔ)器進(jìn)行分析；然后，從電路結(jié)構(gòu)上將其分為存儲(chǔ)陣列、讀寫電路、數(shù)據(jù)通路及其控制電路、地址譯碼和冗余控制五部分，并逐一進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)，并對(duì)雙端口實(shí)現(xiàn)、接口設(shè)計(jì)、時(shí)序設(shè)計(jì)、電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、存儲(chǔ)器測試設(shè)計(jì)均作了詳細(xì)的介紹。 嵌入式存儲(chǔ)器IP軟核設(shè)計(jì)的主要作用在于驗(yàn)證系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并為工程中心下一步的設(shè)計(jì)仿真工作進(jìn)行準(zhǔn)備，設(shè)計(jì)上采用混合設(shè)計(jì)的描述方法，并對(duì)設(shè)計(jì)的存儲(chǔ)器I