低功耗MPSoC片上总线关键技术研究

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1、西安电子科技大学硕士学位论文低功耗MPSoC片上总线关键技术研究姓名：张海波申请学位级别：硕士专业：微电子学与固体电子学指导教师：郝跃20100101摘要本文源自西安电子科技大学微电子学院国家集成电路人才培养基地网络处理器的项目，主要是对低功耗MPSoC片上总线以及内存控制器接口电路进行研究与设计。本文重点研究了XDNP网络处理器的片上总线性能要求，完成了系统控制平面的总线结构设计及方案确定，并重点对总线协议功能与结构间配置访问映射的关键技术进行了研究。本文设计的系统总线是AMBA2．0总线协议的子集，参考AMBA总线规定的通信协议实现XDNP系统总

2、线以及内存控制器接口的功能。本文在充分理解AMBA总线协议以及低功耗SoC的设计方法的前提下，对系统总线进行了设计，完成了仲裁器、译码器、多路选择器等模块的RTL级设计，使用ModelSim软件进行了功能仿真验证；采用加入门控时钟、地址总线零翻转编解码设计的方法对系统总线设计进行了改进，使用PrimePower分析比较优化前后总线的功耗；根据项目的要求完成了系统总线与SRAM控制器之间的内存控制器接口电路的RTL设计，使用ModelSim软件进行了功能仿真验证；使用DesignCompiler对以上两个设计进行优化：基于ARMv4的体系结构完成了32

3、位RISC核的设计，使用该RISC核对系统总线及内存控制器接口进行功能验证。本文完成了XDNP系统总线以及内存控制器接口的RTL设计，并对设计结果进行了功能仿真和设计优化，相关结果表明，本文设计能够较好地完成项目的具体要求。关键词：低功耗系统总线内存控制器接口功能仿真AbstractTlliSarticlecomesfromtheprojectofNetworkProcessorwhichiSoneoftheprojectsofNationalIntegratedCircuitTalentBase，schoolofMicroelectronicsan

4、dSolidStateElectronicsofXidianUniversity．TllisarticleismainlytalkingaboutthedesignofOCB(OnChipBus)andbusinterfaceoflowpowerMPSoC．T11isarticleresearchestheperformancerequireofXDNPnetworkprocessor’SOCB，finishingthedesignmethodofbusstructureinsystemcontrollinglevel，埘tllresearching

5、thefunctionofsystembusandmappingbetweendifferentmodulesinXDNPnetworkprocessor．Tllisarticlerealizesthesystembusandmemorycontrollerinterface，accordingtotheAMBA2．0specificationandthesystembusrealizedinthisarticleisthesubsetofAMBA2．0specification．T11isarticlefinishedtheRTLdesignofa

6、rbiter、decoder、muxofXDNPsystembuswimfullyunderstandingtheAMBA2．0specification，usingtheModelSimtofinishfunctionsimulation；、^，itllinsertingthegateclockandusingthemethodofencoder／decoderofaddressbusno-changed；usingPrimePowertofinishthepoweranalysisandcomparetheresults．Basedonthepr

7、ojectaim，thisarticlefinishedtheRTLdesignofmemorycontrollerintefface，whichconnectsthesystembusandmemorycontroller,researchingtheaddressmappingofmemorycontrollerinterfaceandfinishingfunctionsimulationusingModelSim．Ttlisarticledesignsone32bits砒SC，basedonfullyunderstandingofARMv4ar

8、chitecture，buildingSoCverificationplatformtoverifythef