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随着深亚微米工艺技术、设计技术的发展,集成电路已经可以在一块芯片上实现完整的系统功能,进入了片上系统(SoC)时代。通过复用已设计好的知识产权(IP)模块来组成SoC的设计方法具有设计效率高、上市时间短的优势,逐渐为设计人员所接受。为获取较好的通信性能,并且考虑深亚微米工艺条件下芯片内部连线给SoC带来的许多干扰因素,例如时钟歪斜、串扰、连线压降等,SoC之中IP模块的互连结构设计、研究及其性能优化成为SoC设计技术的关键。 本课题的目的在于通过研究新兴的片上网络(NetworksonChip,NoC)技术,针对通用的接口标准:开放芯核协议(OpenCoreProtocol,OCP)与先进微控制器总线架构(AdvancedMicrocontrollerBusArchitecture,AMBA)中的先进高性能总线(AdvancedHigh-performanceBus,AHB),设计IP模块与NoC的接口电路。 本课题的设计工作基于寄存器传输级的Verilog代码,经逻辑综合工具综合出门级电路网表。本文的研究内容主要包括以下几个方面: (1)针对NoC通信特点,设计了应用于NoC的主设备写数据、主设备读数据、从设备返回信息、从设备返回数据报文格式。 (2)针对OCP协议,分别设计了主设备、从设备、主从混合型设备的NoC接口模块,以实现基于OCP的IP核与NoC的“即插即用”。 (3)针对AHB协议,分别设计了主设备、从设备的NoC接口模块,以实现基于AHB的IP核与NoC的“即插即用”。 (4)对于分别基于OCP协议、AHB协议的NoC接口模块,进行性能对比实验,评估了采用两种不同协议的NoC接口电路功能特点、传输相同数据量所需时钟周期数以及硬件代价:二者的数据传输功能相当;但OCP协议定义了丰富的边带控制、测试信号,功能更加丰富;硬件代价方面,基于OCP协议的NoC接口面积消耗略大于基于AHB协议的NoC接口。