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随着集成电路制造工艺的飞速发展,集成电路芯片的功能不断提升,规模不断扩大,复杂度也不断增加。数字集成电路从基于模块和时序的设计方法,发展到基于IP的设计方法,并在SoC设计中得到了广泛应用。而其中,片内总线的设计是最关键的部分。因此,对SoC片内总线的研究与设计在整个SoC设计中具有重要意义。 在众多片内总线标准中,ARM公司推出的AMBA总线以其突出的传输特性在业内得到了广泛的应用。AMBA协议是用于连接和管理SoC中功能模块的开放性片上总线规范。它通过使用AXI、AHB和APB总线将SoC各功能模块标准化连接,这有助于设计的重复使用。且AMBA总线具有优秀的握手协议,由专门的仲裁模块来决定各主设备访问请求的优先级。本文正是依托AMBA3.0总线规范,选定AXI总线和APB总线作为PKU-DSPⅡ SoC的片内总线架构,采用模块化、层次化的设计方法,完成了AMBA总线的硬件设计。 集成电路的设计与制造技术得到了长足的发展,但SoC验证技术的发展却步履维艰,对SoC的验证工作已然成为集成电路发展的制约和瓶颈。本文在完成了AMBA总线设计的基础上,对其进行了全方面的验证。首先对AXI和APB总线分别挂接验证模型进行分立功能验证,然后将AMBA总线整合到SoC中进行整体验证,最后将完整的设计放到FPGA中进行原型验证。经仿真验证,AMBA总线达到了预期的设计需求。 本文所设计实现的AMBA3.0总线成功整合到PKU-DSPⅡ SoC中,在0.18umCMOS工艺下成功流片,系统正常工作频率为100MHz,在空载情况下,输入芯片的电压和电流分别为1.83V和36.9mA,功耗约为67.53mW。