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随着计算机图形学和多媒体技术的广泛应用，计算机系统中图形的计算需求不断增大。处理器主要针对科学计算设计，而图形计算通常是面向显示的处理，采用处理器进行图形计算效率非常低。因此，在计算机系统中，需要设计专用的图形处理硬件，以提高图形处理能力。
本文完成了一种面向SoC集成的二维图形加速引擎的RTL设计实现和验证。该二维图形加速引擎实现了画线、单色扩展、块搬移、矩形填充、光栅操作、透明混合等常用的二维图形处理功能；支持640×480、800×600、1024×768等多种分辨率，支持16位和32位两种色深模式；此外，实现的二维图形引擎支持两个AHB总线接口，该接口符合AMBA2.0规范，使得二维图形引擎能以IP的形式快速地集成到SoC中。
在验证方面，本文采用了多重方法结合的验证策略。针对数据通路验证，采用了基于SoCRTL，模拟的验证方法；针对总线接口验证，采用了基于VIP环境的验证方法；最后，基于FPGA原型系统，进行了大规模的随机测试和应用压力测试。针对设计的功能点，编写了1600多个定向测试向量，结合随机测试向量，较好地覆盖了图形引擎的功能点。
二维图形加速引擎的加入能有效降低主处理器的图形计算负载，对提升系统整体性能有很大作用。本文实现的二维图形引擎是北京大学微处理器研究开发中心多媒体处理系统的重要组成部分，并已在设计的SoC系统芯片中采用，以增加系统的多媒体图形处理生能。