基于amba总线的soc芯片的设计与验证

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1、、厂10215．72-L梗旦大学硕士学位论文(专业学位)基于AM队总线的soC芯片的设计与验证院系(所)：信息科学与工程学院专业：姓名：指导教师：完成日期：电子与通信工程熊小昆沈泊副教授2006年10月16日学校代码：学号：1024604302l108图表目录表表l表2表3表4SoC芯片的框架⋯⋯⋯．．⋯⋯AHB-APB总线的典型电路⋯⋯AHB-APB总线互连⋯AHB总线操作⋯⋯⋯⋯APB总线操作⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯ADSL芯片组⋯⋯⋯⋯⋯ADSL功能框图⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯控制芯片系统框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯带AHB总线接口的SDRAM控制器原理图

2、SDRAM控制器的输入输出端口⋯顶层模块框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯AHB总线读写时序简单时序图⋯⋯⋯配置模块接口信号⋯⋯．．⋯．．主控模块接口信号⋯⋯⋯SDRAM读访问时序(CL=2：BL=2)SDRAM写访问时序CL-2，BL=2)⋯⋯初始化状态机状态转换图⋯⋯⋯⋯正常工作状态机状态转换图⋯⋯⋯⋯⋯OBC转换控制器的系统功能逻辑框图⋯⋯顶层模块框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯AHB总线读写时序简单时序图⋯⋯AMBAAHB错误响应时的时序图⋯．．数据地址复用、输入输出复用电路图．．i960-like总线协议读操作时序图⋯⋯⋯，1960．1ike总线协议

3、写操作时序图⋯⋯⋯AMBA验证模块功能框图．代码仿真平台⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯包含软件的芯片级仿真过程一FPGA验证环境⋯，⋯FPGA验证单板连接⋯⋯．．⋯⋯FPGA验证单板示意图⋯⋯⋯．．TIC测试示意图．．⋯⋯T1C测试流程图⋯⋯⋯．．⋯Remap之前的地址映射⋯⋯⋯Remap之后的地址映射⋯APB总线模块寄存器地址分配SDRAM控制器模块输入输出接口141518oJJ蛐加加m他"怕加如肌n驼丝∞觯"凹如引弛弛”弘∽札儿观弘甜∞●234，67o9加¨他BH=2M"他旧加n舱∞N"拍"加凹如¨弛"图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图圈图

4、图图图图图图图图图图图图表5100BC接口控制器模块输入输出接口AMBA验证模块内部信号ARM720TTESTCHIP的测试管脚系统性能测试结果一⋯．系统性能测试结果二⋯⋯⋯FPGA测试验证结论⋯⋯⋯⋯283554606l63论文独创性声明本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。作者签名：熊丛晚坦蛸论文使用授权声明本人完全了解复旦大学有关保留、使用学位论文的规

5、定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。保密的论文在解密后遵守此规定。作者签名：纽导师签名：止圣量巫歪-_一日期岛喇摘要近年来，soC芯片已经成为提高移动通信、网络、信息家电、高速计算、多媒体应用及军用电子系统性能的核心器件，SoC技术成为嵌入式系统市场不可缺少的解决方案。SoC芯片技术的这些特点，使之成为一种具有国家战略意义的实用技术。soc芯片的研究和开发成为当今集成电路芯片设计的热点。近几年，美国、日本、欧州各国以及韩国和我国的台湾地区

6、均投入了大量的物力和人力，把soc芯片设计技术作为一种能提高国际竞争力的战略技术来研究和开发。soc系统将原来由许多芯片完成的功能，集中到一块芯片中完成。但soc不是各个芯片功能的简单叠加，而是从整个系统的功能和性能出发，选用合适的平台，用软硬结合的设计和验证方法，利用口复用及深亚微米技术，在一个芯片上实现复杂的功能。但是芯片性能越来越强，规模越来越大，开发周期越来越长，设计质量越来越难于控制，芯片设计成本越来越趋于高昂。而在芯片设计中，仿真与验证是芯片设计流程中最复杂、最耗时的环节，约占整个芯片开发周期的50％一80％，而且由于soC

7、设计的复杂性远远高于普通AsIC设计，采用传统的验证方法将消耗大量的时间。为了适应科技发展和市场竞争的需要，系统设计者不断寻求更短的上市时间、更高的性能和更低的成本。在进行SoC设计时，设计者必须面临平台选择、IP重用和软硬件协同的设计验证技术。ARM公司设计的32位cPu以低成本、低功耗和高性能等优点，在无线、PDA、GPS、网络、消费电子产品、机顶盒及智能卡等多种领域中得到广泛应用。AMBA成为嵌入式SoC芯片事实上的总线标准。基于A础Ⅵ内核及AMBA总线的SoC芯片的设计与验证具有重要的现实意义和工程价值。本论文将详细论述一款基于

8、AMBA总线通讯SoC芯片的设计和验证，包括芯片架构设计，带AHB接口的SDRAM控制器以及i960接口转换器的设计，RTL功能仿真，FPGA验证，IP模块验证，时序仿真和软硬件协同验证等内容。最后给出该S