面向音頻應(yīng)用的單片機芯片的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，多媒體電子產(chǎn)品和人們的生活越來越緊密。單片機在通信、消費電子、儀器儀表等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，滲透到人類生活和國民經(jīng)濟的各個方面。16位單片機由于其低成本、高效能而逐漸占據(jù)著相當(dāng)重要的位置。本人在參與設(shè)計具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的16位單片機的過程中，負責(zé)了其中的預(yù)取模塊、BIST模塊、AC97音頻控制模塊、芯片的后端版圖的設(shè)計。本論文將詳細論述如下的內(nèi)容： (1)預(yù)取模塊的設(shè)計。隨著單片機頻率的不斷提高，單位

2、時間內(nèi)微處理器訪問程序存儲器的頻率不斷增加。然而，與微處理器性能提高的速度相比，F(xiàn)LASH的工作頻率提高的速度相當(dāng)緩慢。FLASH的較長延時和較低帶寬已經(jīng)成為制約單片機性能提高的主要因素，因此，對指令的讀取進行性能優(yōu)化方面的研究是非常有意義的。如何為微處理器的執(zhí)行提供充足和連續(xù)的指令流，成為提高單片機性能的關(guān)鍵。論文剖析了單片機性能無法提高的瓶頸所在，并在設(shè)計中進行了改進，采用指令預(yù)取方式進行指令讀取，從而在系統(tǒng)層面提高其整體的性能。

3、 (2)BIST模塊的設(shè)計。本文首先介紹了電路測試的相關(guān)知識和可測性設(shè)計中的內(nèi)建自測試的原理、架構(gòu)和測試方法分類等等。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)SRAM的結(jié)構(gòu)特點，采用了BIST的可測性設(shè)計方案，減少了測試的成本。本文設(shè)計的BIST算法完全兼容March C-，并進行了擴展，簡化了測試過程，覆蓋了SRAM中常見的故障。 (3)AC97音頻控制模塊的設(shè)計。AC97標(biāo)準(zhǔn)作為現(xiàn)今最流行的音源結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用范圍覆蓋整個語音領(lǐng)域?，F(xiàn)今AC97