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片上系统SoC(system on chip)是在单一芯片上实现一个完整的系统功能。如何使SoC中各IP核的信息交互更为畅通,更容易更便捷地集成IP核,建立更加正确、高效、灵活的片上总线OCB(on chip bus)结构,成为SoC设计中非常重要的研究课题。本文以可重构多媒体SoC项目设计为背景,采用TSMC65nm工艺,完成了AHB总线架构的设计,并在最后对其进行了全面的系统级分析和验证。本课题研究的主要内容和成果包括以下几个方面:1.根据多媒体SoC芯片的设计目标和应用需求,从互连方式、传输方式、仲裁机制和总线的复杂性等方面,分析业界流行的几种SoC片上总线,设计实现AMBA系列总线作为多媒体SoC芯片的内部互连架构;2.完成多媒体SoC AHB总线的逻辑设计和优化。设计支持单一、未定长度和4、8、16、32拍固定长度突发传输;支持EMI的分块传输;支持LCDC、ARM、REmus、SD和DMA锁定传输和32位的数据总线位宽;3.分析多媒体SoC AHB总线仲裁的基本算法:固定优先级算法和循环优先级算法。并结合多媒体SoC项目需求和AHB总线主设备(LCDC、ARM、REmus、SD和DMA)数据传输特点和占用总线带宽,设计完成了基于混合优先级仲裁算法的AHB总线架构;4.完成对多媒体SoC AHB总线的系统级模拟验证。利用ARM workbench RVDS4.0验证平台,通过搭建层次化的验证环境,定义测试策略,高效完成了LCDC、ARM、REmus、SD和DMA主设备模块以及EMI、APB、TSI、SD、和DMA从设备模块之间数据传输交互;5.完成多媒体SoC AHB总线的逻辑综合和时序优化,在结构算法级、代码级方面采用优化策略。实现多媒体SoC芯片的高速总线设计目标200MHz。