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深亚微米半导体技术的进展与成熟使复杂的片上系统(SoC)设计变得越来越普遍,同时对传统的ASIC设计方法和流程提出了挑战。SoC成为VLSI设计研究的主流发展方向。 SystemC是系统级设计的统一软硬件建模语言,支持从概念到实现的无缝设计流程。使用SystemC使得设计基于统一的语言环境,软硬件协同验证在设计前期就开始,仿真速度更快。随着PMP(portable media player)设备和数字电视的飞速发展,MPEG4编解码芯片的研究设计成为当前的研究热点。MPEG4编解码芯片包含了复杂的算法,利用系统设计语言建立事务级的参考模型已经非常有必要。 本论文在大量调研的基础上完成了以下主要工作: (1) 本论文研究了系统级设计建模语言SystemC以及MPEG4编码原理。 (2) 设计实现了基于SystemC的MPEG4编码模块的事物级模型(TLMTransaction Level Model)。利用SystemC将MPEG4复杂算法加以实现,在设计之初就可以对算法加以验证,通过事务级的建模,可以让系统的设计和模块的划分更加适应硬件开发的流程。SystemC模型成为硬件模块的事务级参考。 (3) 通过系统级建模,提高设计的抽象层次,可以大大降低建模复杂度。将MPEG4编码系统划分为MECU、BPU、VLC等主要模块,忽略了不必要的细节,把模块之间的通信方式从管脚和信号方式抽象为函数调用。这个MPEG4的编码模块的TLM模型同时包含了AMBA总线接口,便于在真实的运行环境中验证。 (4) 针对MPEG4的编码模块的TLM模型,研究设计了针对MPEG4新的系统验证平台,测试向量采用C编写,并设计了MasterModel模块、Memory模块、clock_generator模块、reset模块等SystemC模块,完成对MPEG4的编码模块的TLM模型的功能验证。 MPEG4 TLM模型可以方便系统工程师评估SoC的体系结构,使SoC软件工程师在设计前期就得到验证软件的快速原型系统,并且为硬件设计工程师提供快速的仿真环境。