隨著DSP芯片性價(jià)比的不斷提高和開發(fā)手段的不斷豐富,DSP已經(jīng)在社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。我校自主設(shè)計(jì)的YHFT-DSPx是一款高性能32位DSP,主頻可達(dá)300MHz。本文設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的高性能串行接口是該DSP與片外串行設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的重要接口,也是各種新型DSP芯片必不可少的片上外設(shè)部件。 本課題基于0.13um CMOS工藝,采用半定制的設(shè)計(jì)流程,對(duì)該串行接口部件進(jìn)行了全面的邏輯設(shè)計(jì)和驗(yàn)證,并完成了邏輯綜合和后仿真的任務(wù)。論文研究的主要內(nèi)容和工作成果包括以下幾個(gè)方面: 根據(jù)串口的功能需求,設(shè)計(jì)了該部件總體結(jié)構(gòu),并完成了各個(gè)功能模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì)。 搭建了該部件的驗(yàn)證平臺(tái),對(duì)設(shè)計(jì)的串口部件進(jìn)行了全面的系統(tǒng)級(jí)驗(yàn)證。驗(yàn)證結(jié)果表明該串行接口部件完全滿足功能計(jì)劃要求,較高的覆蓋率也說明了驗(yàn)證的充分性。 串口設(shè)計(jì)中采用了異步FIFO緩沖機(jī)制等跨時(shí)鐘域設(shè)計(jì)技術(shù),解決了串口工作時(shí)異步信號(hào)處理及時(shí)鐘切換設(shè)計(jì)難點(diǎn)。另外該串口全面支持32位數(shù)據(jù)通信,還實(shí)現(xiàn)了對(duì)多種串行通信模式和協(xié)議的支持,所設(shè)計(jì)串口的功能非常強(qiáng)大。 對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行綜合優(yōu)化,從工具優(yōu)化到代碼優(yōu)化,對(duì)串口邏輯路徑進(jìn)行了最大程度的優(yōu)化,結(jié)果表明串口性能滿足YHFT-DSPx系統(tǒng)的時(shí)序要求。在布局布線插入時(shí)鐘樹后,對(duì)邏輯網(wǎng)表進(jìn)行了后仿真,并配合后端設(shè)計(jì)人員對(duì)串口的開關(guān)參數(shù)進(jìn)行了調(diào)試,亦達(dá)到目標(biāo)要求。 經(jīng)后仿模擬以及實(shí)際YHFT-DSPx處理器投片芯片測(cè)試,串口接口部件功能正確,傳輸速率最高可達(dá)100Mbps,完全達(dá)到了多功能和高速度設(shè)計(jì)要求。
【學(xué)位單位】：國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2010
【中圖分類】：TP368.12
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究的背景及意義
    1.2 業(yè)界串行通信
        1.2.1 串口通信及發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 與高性能串口接口的串行設(shè)備
    1.3 文章組織結(jié)構(gòu)
    1.4 本章小結(jié)
第二章 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述
    2.1 設(shè)計(jì)需求分析
        2.1.1 外部接口分析
        2.1.2 內(nèi)部接口DMA
    2.2 功能模塊劃分
    2.3 接口設(shè)計(jì)與定義
    2.4 本章小結(jié)
第三章 串口功能模塊設(shè)計(jì)
    3.1 時(shí)鐘幀同步產(chǎn)生模塊
        3.1.1 采樣率發(fā)生器的設(shè)計(jì)
        3.1.2 時(shí)鐘幀同步產(chǎn)生
    3.2 地址譯碼和讀寄存器模塊
    3.3 發(fā)送模塊
        3.3.1 數(shù)據(jù)通路設(shè)計(jì)
        3.3.2 控制通路設(shè)計(jì)
    3.4 接收模塊
        3.4.1 數(shù)據(jù)通路設(shè)計(jì)
        3.4.2 控制通路設(shè)計(jì)
    3.5 對(duì)數(shù)壓縮解壓及符號(hào)擴(kuò)展模塊
        3.5.1 對(duì)數(shù)壓縮解壓
        3.5.2 符號(hào)擴(kuò)展功能
    3.6 中斷同步事件的產(chǎn)生
    3.7 SPI協(xié)議的實(shí)現(xiàn)
    3.8 多通道控制邏輯設(shè)計(jì)
    3.9 異步信號(hào)的處理
        3.9.1 慢時(shí)鐘域下的控制信號(hào)進(jìn)入快時(shí)鐘域
        3.9.2 快時(shí)鐘域下的控制信號(hào)進(jìn)入慢時(shí)鐘域
        3.9.3 總線信號(hào)的同步
    3.10 本章小結(jié)
第四章 功能驗(yàn)證
    4.1 驗(yàn)證計(jì)劃
    4.2 驗(yàn)證平臺(tái)的搭建
        4.2.1 測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        4.2.2 測(cè)試代碼結(jié)構(gòu)
        4.2.3 功能驗(yàn)證和時(shí)序驗(yàn)證
    4.3 驗(yàn)證的自動(dòng)化
    4.4 驗(yàn)證過程及質(zhì)量
    4.5 本章小結(jié)
第五章 邏輯綜合與后仿接口參數(shù)調(diào)整
    5.1 綜合策略與結(jié)果分析
        5.1.1 綜合方法與策略
        5.1.2 結(jié)果分析及優(yōu)化
    5.2 接口參數(shù)調(diào)整
    5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)束語
致謝
參考文獻(xiàn)
作者在學(xué)期間取得的學(xué)術(shù)成果

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2836278