發(fā)布時間：2017-05-03 13:06

  本文關鍵詞：X-MDSP芯片的PCI Express系統(tǒng)設計與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：數(shù)字信號處理器(Digital Signal Processor,DSP)作為現(xiàn)代電子設備的核心器件之一,已廣泛應用于軍事、航天、巨型機、通信等各個領域。隨著集成電路技術的發(fā)展和微處理器體系結構的改進,DSP芯片的片內性能越來越高,而與片外通信的高速互連總線技術發(fā)展相對緩慢,逐漸成為了制約芯片整體性能的瓶頸。PCI Express(Peripheral Component Interconnect Express)正是在這一背景下提出的新一代高速互連總線協(xié)議。因其具有傳輸速率快、傳輸延遲小、功耗低、信號少等特點,迅速得到了廣泛的應用。X-MDSP是我校自主研制的一款高性能高帶寬的多核DSP芯片,其片內多核心的高速并行處理能力對整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐量要求非常高。X-MDSP采用PCI Express實現(xiàn)芯片與外部設備的高速數(shù)據(jù)傳輸,保證了芯片對數(shù)據(jù)傳輸帶寬的需求。本文的主要工作內容和貢獻體現(xiàn)在如下幾個方面:(1)深入分析了X-MDSP處理器的片外互連需求和PCI Express協(xié)議,在此基礎上設計了PCI Express系統(tǒng)的總體結構。(2)設計了PCI Express控制器與芯片內部互連網(wǎng)絡對接的協(xié)議轉接橋。該轉接橋主要實現(xiàn)了PCI Express控制器上的AXI接口、配置接口與芯片內部互連網(wǎng)絡的I/O接口之間的協(xié)議轉換和時鐘域轉換。(3)完成了轉接橋、PCI Express控制器IP核和PCI Express PHY的互連,完成了IP核的功能設計和參數(shù)配置。其中功能設計的主要內容包括:PCI Express系統(tǒng)的時鐘和復位網(wǎng)絡設計、PCI Express鏈路的初始化設計、基于寄存器的數(shù)據(jù)傳輸通路設計、基于DMA的數(shù)據(jù)傳輸通路設計、INTx和MSI中斷機制設計。(4)構建了模擬驗證環(huán)境,對轉接橋和PCI Express系統(tǒng)進行了詳細的功能驗證,計算了PCI Express鏈路的實際傳輸帶寬,在此基礎上從傳輸帶寬和傳輸延遲兩個角度分析了轉接橋的傳輸性能。驗證和性能分析結果表明,PCI Express總線系統(tǒng)工作穩(wěn)定,功能和時序正確,整體性能達到并超過了設計要求。
【關鍵詞】：PCI Express AXI 異步FIFO IP核 協(xié)議轉換
【學位授予單位】：國防科學技術大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TP332

  本文關鍵詞：X-MDSP芯片的PCI Express系統(tǒng)設計與實現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：343056