發(fā)布時間：2020-07-17 12:30

【摘要】： 隨著嵌入式應用的發(fā)展,串行接口已成為各種新型的DSP芯片必不可少的片上外設部件,是DSP與片外串行設備進行數(shù)據(jù)通信的重要接口。串行接口信號少,能有效減少器件的引腳數(shù)目,消費硬件資源少,特別適合DSP的各類嵌入式應用。因此研究和設計多功能、高性能、低功耗、可編程的靈活串行接口部件是DSP研制中非常重要的課題。 本課題采用0.25μm/2.5v工藝,采用全定制的方法,設計實現(xiàn)了一款片上多通道串行接口部件,并對其進行了全面的系統(tǒng)級驗證和分析。本課題研究的主要內(nèi)容和成果包括以下幾個方面: 1.對串行接口部件的設計原理、方法及串行接口技術(shù)進行了深入的分析與研究,并根據(jù)X-DSP處理器的總體設計要求,確定了其串行接口部件的總體結(jié)構(gòu); 2.設計實現(xiàn)了3個片上串行接口部件,對其中的關(guān)鍵技術(shù)進行了詳細的分析,在模塊級驗證的基礎(chǔ)上,進行了全芯片系統(tǒng)環(huán)境下的功能模擬驗證; 3.完成了版圖的設計與驗證。所設計的串行接口部件的版圖總面積為616~*1410μm~2,經(jīng)版圖驗證,該串行接口最大工作頻率為一半CPU時鐘頻率,傳輸速率可達6.25Mbyte/s,達到了較小的面積和較快的串行傳輸速率。 X-DSP處理器已經(jīng)投片成功,完全滿足了設計要求,也證明了作為其重要片上外設——串行接口部件的正確性。
【學位授予單位】：國防科學技術(shù)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：TP334.7
【圖文】：

可以與多種音頻接口設備相連。如音頻多媒體數(shù)字信號編/解碼器AC’97、T1/E1成幀器、MVIP兼容設備和ST一BUS兼容設備(包括MVIP成幀器和SCSA成幀器)、SPI兼容設備以及A一bis接口的功能。本節(jié)主要對這些串行設備進行簡要的介紹。AC’97:(AudioCodee97一音頻多媒體數(shù)字信號編/解碼器)，由Intel、AnaloDeviees等有關(guān)廠商共同制定的音頻電路系統(tǒng)標準，并已經(jīng)得到了業(yè)界的廣泛認可。AC’97是一種技術(shù)規(guī)格標準，它采用了雙晶片架構(gòu)，使刀D和D/A控制器盡可能地保持相對獨立，以求降低干擾，提高音質(zhì)�，F(xiàn)在市面上的多媒體音效卡，除了CMI8738等少數(shù)例外，大都遵循AC’97標準13‘〕錯誤’未找則用溉。AC’97系統(tǒng)由音頻編/解碼器(Code。)和音頻控制器(Coniroller)兩個部分組成。其中音頻編解碼器實現(xiàn)刀D、D/A轉(zhuǎn)換，音頻處理等功能，而音頻控制器是音頻編解碼器的一個數(shù)字接口，負責控制音頻數(shù)據(jù)的串/并、并/串轉(zhuǎn)換以及傳輸。本文設計的串行接口部件可以充當AC’97系統(tǒng)中的音頻控制器。典型的AC’97雙相位幀傳輸格式如圖2.5所示:PlwlPZwlPZwZPZw3PZw4PZws解w6

國防科學技術(shù)大學研究生院學位論文在單元內(nèi)盡量避免使用有源區(qū)和多晶走線。這是因為有源區(qū)和多晶的電阻相對較大，根據(jù)Elinore分布式RC網(wǎng)絡模型以及互連線的RC延時:二:cLz/2可以看到:總的延時是隨著線長的平方增長的。如果使用有源區(qū)和多晶進行長的互連，將使得線延時變得更大。在設計時，每當一個pFET連到電源時放置一個n阱接觸:每當一個nFET連到地端時放置一個p襯底接觸。這樣不僅能防止門鎖現(xiàn)象產(chǎn)生，還能保證襯底電位和阱電位在版圖的各個位置都保持均衡，提高電路的可靠性。圖6.3為一個邏輯為z=al.aZ+b1.b2的電路圖和版圖的實現(xiàn)結(jié)構(gòu):卜卜卜卜卜卜卜卜卜.竺一一

源、地線應該在版圖內(nèi)部形成網(wǎng)狀，在版圖外圍形成環(huán)狀。這樣的布局設計保證版圖中任何位置的器件都有穩(wěn)定均勻的電壓供給。在本設計中整個版圖橫向和縱向電源、地線網(wǎng)絡由第一至第四層金屬連接而成，其結(jié)構(gòu)如圖6.4所示。圖中，黑色為電源線，灰色為地線。設法滿足制程的最大電流極限可以避免電源網(wǎng)絡發(fā)生電遷移，總的電源總線寬度需要滿足一個特定值。在SPICE中模擬各個單元和整個部件得到峰值電流，之后計算得出最小的金屬線寬度。在這個寬度基礎(chǔ)上再略增加一點裕量，就得到最終電源、地線的寬度 [30][28]。巨巨巨 一注 注 注 … }}}「 --- 1111111111111 ]]]]]]]]]]]]]]]]]一 一 一 一 一水水 水 水口口-電源VDD圖6.4電源、地的布局結(jié)構(gòu)第70頁

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本文編號：2759444