基于LEON處理器核的信息安全SOC平臺(tái)設(shè)計(jì).pdf

1、近年來(lái)，集成電路技術(shù)迅速發(fā)展，芯片的規(guī)模和設(shè)計(jì)的復(fù)雜度不斷增加，市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)程度也日趨激烈，產(chǎn)品投放時(shí)間越來(lái)越短，這些因素對(duì)設(shè)計(jì)者和設(shè)計(jì)工具都提出了更新更高的要求。因此集成電路向系統(tǒng)級(jí)芯片的轉(zhuǎn)變不僅僅是一種概念上的突破，同時(shí)也是信息技術(shù)發(fā)展的必然產(chǎn)物和結(jié)果。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，如基于時(shí)序的設(shè)計(jì)，基于模塊的設(shè)計(jì)都已經(jīng)不能滿足系統(tǒng)級(jí)芯片的設(shè)計(jì)要求，因此很多新的設(shè)計(jì)方法如基于平臺(tái)的設(shè)計(jì)成為新的研究熱點(diǎn)。 本文的研究?jī)?nèi)容是以歐洲航天局(ESA

2、)主持開(kāi)發(fā)的開(kāi)放性32位LEON2處理器為核心，以研究應(yīng)用于信息安全方面的SOC設(shè)計(jì)平臺(tái)為切入點(diǎn)，將基于平臺(tái)設(shè)計(jì)的技術(shù)和理念貫穿于整個(gè)的內(nèi)容組織之中，完成了以下工作。 1.本文給出了一種信息安全SOC平臺(tái)的設(shè)計(jì)方法。該平臺(tái)采用了LEON2處理器核和AMBA2.0片上總線，集成了DES，3DES，AES等加密算法IP，構(gòu)建了一種新穎的信息安全SOC平臺(tái)架構(gòu)。 2.本文完成了32位LEON2嵌入式處理器核在FPGA上的實(shí)現(xiàn)。

3、同時(shí)采用Dhrystone基準(zhǔn)測(cè)試程序評(píng)估了LEON2，OpenRISC1200和NiosⅡ的性能。結(jié)果表明：LEON2的性能最高，可達(dá)0.82DMIPS/MHz。 3.本文在ASIC的0.18μmCMOS工藝庫(kù)下，對(duì)LEON2進(jìn)行了仿真和綜合。結(jié)果表明：整個(gè)設(shè)計(jì)的面積為15萬(wàn)門(mén)，頻率可達(dá)160MHz。 4.本文采用Top-Down的設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)完成了AMBA2.0總線IP核。同時(shí)本文還對(duì)比研究了AMBA，CoreCo