| 【中文题名】 | 家庭网络核心SoC平台 |
| 【英文题名】 | |
| 【学科专业】 | 计算机软件与理论 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2005-7-27 |
| 【中关键词】 | 片上系统,家庭网络核心SoC平台,AMBA,片上总线,IP, |
| 【英关键词】 | SoC,SCPHNC,AMBA,On-Chip Bus,IP, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>计算技术、计算机技术>计算机的应用>计算机网络> |
| 【论文摘要】 | 随着IC制造工艺的快速发展,在单一芯片上可以实现完整的系统功能,SoC(System On Chip)时代已经来临。由于传统的设计方法不能够满足SoC设计的需要,因此软硬件协同设计和IP(Intellectual Property)复用技术成为加速SoC设计的关键技术。片上总线(On Chip Bus)是SoC系统连接IP核,有效实现系统部件之间通信的主要手段。
本文所涉及的研究工作是国家“863计划”SoC专项“家庭网络核心SoC平台解决方案”的子课题。在“家庭网络核心SoC平台解决方案”中,整个家庭网络控制及互联网络接入等各项功能集成在单一芯片上。为了实现系统部件间的有效通信,满足系统的各项指标要求,鉴于AMBA总线架构具有适用于高性能SOC系统的诸多优点及其作为受到业界广泛支持的工业标准,本课题组选择AMBA(Advanced Microcontroller Bus Architecture)协议作为家庭网络核心平台的片上总线标准,设计实现基于AMBA标准的SoC系统总线。
由于SoC通信架构的选择关系到系统的整体性能,因此本文从拓扑和通信协议角度介绍了几种常见的通信架构模型,并... |
| 【论文题纲】 |
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第一章 引言 |
7-14 |
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1.1 研究背景与意义 |
7-8 |
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1.2 国内外研究动态 |
8-12 |
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1.2.1 SoC Bus标准接口 |
8-9 |
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1.2.2 常见片上总线标准 |
9-12 |
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1.2.3 SoC Bus系统工具 |
12 |
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1.3 本文技术路线 |
12-13 |
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1.4 本文完成的目标与内容 |
13-14 |
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第二章 SoC通信互连架构研究 |
14-20 |
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2.1 SoC片内通信架构设计 |
14-16 |
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2.2 常见的SoC系统通信架构模型 |
16-18 |
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2.2.1 具有静态优先级的共享总线 |
16 |
|
2.2.2 分层结构总线 |
16-17 |
|
2.2.3 基于TDMA的两层总线结构 |
17 |
|
2.2.4 基于令牌环的通信架构 |
17-18 |
|
2.3 总线架构性能衡量指标 |
18 |
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2.4 家庭网络SoC平台的片内通信架构选择 |
18-20 |
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第三章 AMBA总线研究 |
20-43 |
|
3.1 AMBA概述 |
20-21 |
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3.2 AHB总线互连设计 |
21-22 |
|
3.3 AMBA AHB操作概述 |
22-25 |
|
3.3.1 AHB基本传输 |
23-24 |
|
3.3.2 SPLIT传输 |
24-25 |
|
3.3.3 RETRY传输 |
25 |
|
3.3.4 SPLIT和RETRY传输响应的死锁预防 |
25 |
|
3.4 AHB总线控制信号 |
25-32 |
|
3.4.1 传输类型 |
26 |
|
3.4.2 进发操作类型 |
26-29 |
|
3.4.3 传输长度控制信号 |
29 |
|
3.4.4 总线保护控制信号 |
29-30 |
|
3.4.5 传输方向控制信号 |
30 |
|
3.4.6 从属传输响应信号 |
30-32 |
|
3.5 地址解码器 |
32-33 |
|
3.6 AHB仲裁器 |
33-36 |
|
3.6.1 信号描述 |
33-34 |
|
3.6.2 请求总线访问 |
34 |
|
3.6.3 授权总线访问 |
34-36 |
|
3.7 缺省总线控制设备 |
36 |
|
3.8 数据总线 |
36-38 |
|
3.8.1 HWDATA[31：0] |
36-37 |
|
3.8.2 HRDATA[31：0] |
37-38 |
|
3.9 AMBA AHB部件接口 |
38-40 |
|
3.9.1 AHB总线从属接口图 |
38 |
|
3.9.2 AHB总线主控接口图 |
38-39 |
|
3.9.3 AHB仲裁器接口图 |
39 |
|
3.9.4 AHB解码器接口图 |
39-40 |
|
3.10 AXI总线架构 |
40-41 |
|
3.11 AXI的接口和互连 |
41-42 |
|
3.12 AXI传输无序返回 |
42 |
|
3.13 小结 |
42-43 |
|
第四章 AMBA总线互连在复杂系统中的应用 |
43-49 |
|
4.1 AHB Lite的应用 |
43-44 |
|
4.2 Multi-layer AHB研究 |
44-46 |
|
4.3 高带宽要求的SoC系统中总线控制解决方案 |
46-48 |
|
4.3.1 家庭网络SoC平台环境对总线带宽的要求 |
46-47 |
|
4.3.2 传统总线仲裁方式的局限和解决方案 |
47-48 |
|
4.3.3 可编程仲裁方案在家庭网关中的应用 |
48 |
|
4.4 小结 |
48-49 |
|
第五章 AMBA总线部件设计 |
49-62 |
|
5.1 AMBA总线系统级设计 |
49-53 |
|
5.1.1 总线系统级设计 |
49-50 |
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5.1.2 建模语言SystemC |
50 |
|
5.1.3 AMBA总线模型的SystemC描述 |
50-53 |
|
5.2 AMBA部件逻辑的RTL级设计 |
53-60 |
|
5.2.1 IP核的开发流程 |
54-55 |
|
5.2.2 AMBA AHB仲裁器设计的VHDL描述 |
55-57 |
|
5.2.3 IP核设计软硬件协同开发环境 |
57-60 |
|
5.3 基于AMBA的IP设计 |
60-62 |
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第六章 总结与展望 |
62-63 |
|
参考文献 |
63-66 |
|
本文贡献 |
66-67 |
|
感谢 |
67-68 |
|
学位论文知识产权权属声明 |
68-69 |
|
| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.371097 |
