基于ARM7TDMI的SoC中MP3子系统的设计

以信息系统作为目标直接优化软、硬件的片上系统(SoC)将大大节省软件和芯片资源,大大提高系统的集成度和性价比.文中主要介绍基于ARM7TDMI的面向多媒体的SoC中MP3子系统的优化设计.通过在SoC中增加多媒体加速器(MMA)模块和片上SRAM以及相关的软件优化方案,提出了一种基于低端精简指令集计算机(RISC)处理器核的面向多媒体应用(MP3)的SoC设计方法.该设计方法通过RTL验证,ADS(ARM Developer Suit)软件仿真,并通过MPW(Multi-Project Wafer)的流片已生产出实际芯片.在实际的芯片样机上得到了验证,达到了设计效果.     

单片集成TFT-LCD驱动芯片的设计验证策略

混合信号VLSI芯片的单片特性验证是此类芯片的设计难题之一.针对典型的混合信号VLSI芯片--单片集成薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)驱动芯片,设计了一种能够直观模拟液晶显示的系统级验证平台,并利用此验证平台验证了系统架构的正确性.还针对此芯片的设计特点,结合系统验证平台为整个设计流程的各个阶段提出了不同的验证策略.通过对这些策略的配合使用,对芯片特性进行了全面验证,包括模块级验证、芯片级验证以及物理验证.该验证策略具有高效、直观、可靠等特点.     

高精度混合型DPWM设计和实现

介绍了一种应用于DC-DC数字控制芯片的混合型数字脉宽调制器(DPWM)设计,该DPWM结合了振荡环和计数器的设计,在Chartered 0.35μm 2P4M CMOS工艺下经过流片验证.测试结果表明,该芯片实现了950kHz的4相PWM输出,可以实现11bit(即1/2048)的精度,每相之间的相差为90°.该设计能实际应用于DC-DC数字控制芯片.     

高精度混合型DPWM设计和实现

介绍了一种应用于DC-DC数字控制芯片的混合型数字脉宽调制器(DPWM)设计,该DPWM结合了振荡环和计数器的设计,在Chartered 0.35μm 2P4M CMOS工艺下经过流片验证.测试结果表明,该芯片实现了950kHz的4相PWM输出,可以实现11bit(即1/2048)的精度,每相之间的相差为90°.该设计能实际应用于DC-DC数字控制芯片.     

静态时序分析中不同工作模式的分析及应用

为了使STA(静态时序分析)结果更接近实际芯片工作环境的情况,可以通过设置不同的分析模式来进行时序仿真。芯片设计工作环境包括工艺、工作电压、工作温度的参数(PVT)。根据不同的PVT组合,可以得到WORST、TYPICAL、BEST的工作条件。并在STA中通过3种模式:单一模式(single mode)、最好-最坏模式(bc-wc mode)、全芯片变化模式(ocv mode)来仿真芯片实际的工作情况。将对不同的工作模式进行分析,并阐述其在深亚微米芯片设计过程中的应用。     

一种MPEG-2 TS流的同步字节识别

讨论在数字视频广播(DVB)中MPEG-2传输流(TS)的同步字节检测技术,在其同步并行接口(SPI)的FPGA芯片设计中采用VHDL语言来实现,并得到实际工程的验证.     

基于UVM的HIMAC验证平台的设计

HINOC是一种新型同轴电缆宽带接入技术.HINOC系统的媒质接入控制层核心模块HIMAC的功能验证是整个HINOC 2.0 SOC芯片验证工作的重要组成部分.围绕HIMAC模块的功能验证这一目标,基于通用验证方法学(UniversalVerification Methodology,UVM)机制设计实现了HIMAC模块的功能验证平台,阐述了该平台的结构和实现原理,并利用该平台实现了对HIMAC模块组帧拆帧功能的验证.采用UVM设计的验证平台可重用性强、自动化程度高、层次清晰,有效提高了验证效率,为HIMAC的全面验证和HINOC芯片设计打下了良好基础.     

音频设备接口的电压匹配技术

在设计音频设备接口时,运用电压匹配技术(VMT)来取代传统的600Ω阻抗作匹配,可以使系统带宽增加,改善频响,减小失真等。本文简述了VMT的原理和优点,给出了几组实验比较数据并进行了分析。     

60 Gbit/s宽带电路交换ASIC芯片设计

文章提出了一种60 Gbit/s宽带电路交换专用集成电路(ASIC)芯片的设计实现方案.针对设计芯片速度快、规模大和功耗大等特点,给出了采用流水线设计思想和优化结构处理技术的电路设计解决方案.同时还给出了采用现场可编程门阵列(FPGA)芯片对设计电路进行功能验证的结果和ASIC流片的基本数据.     

应用于激光雷达信号处理系统的放大电路接口设计

应用于激光雷达(LiDAR)测量系统的单芯片全集成信号处理电路系统的设计与实现,对于有效提高激光雷达整机测量精度、数据率,缩短测量时间,减小测量设备体积和功耗具有重要的意义。考虑到目前对于信号处理电路系统的研究中较少考虑芯片在实际使用环境中的接口问题,基于光电探测器、裸芯片、封装、传输线及测试板等诸多接口影响因素,运用协同仿真分析的方法,在电路系统的实际工作频段内,建立了一种精确的、能反映激光雷达信号处理电路系统放大电路芯片真实应用环境的接口一体化仿真模型,并通过S参数仿真对其进行验证。同时基于CMOS工艺,将设计得到的放大电路系统进行流片,在芯片输入端承载不同光电探测器寄生负载的情况下,对芯片性能进行测试,仿真结果与测试结果吻合较好,验证了该接口模型建立的可行性。     

基于受限随机矢量生成的功能验证

在SOC设计中,传统功能验证方法面临诸多挑战,主要体现在：①复杂验证场景难以构建。②边缘情况难以覆盖。基于受限随机矢量生成的功能验证方法在满足约束条件的前提下,随机产生验证矢量．有效解决了传统验证方法面临的挑战。本文以一款SOC的存储子系统控制模块为例,研究了在Specman验证平台上,使用E语言构建验证环境的基于受限随机矢量生成的功能验证在SOC设计中的应用。验证结果表明,复杂验证场景和边缘情况的覆盖率均达到100％。经过多目标圆片(MPW)流片试验和测试,采用该方法验证的模块达到设计要求。     

一种SD卡控制器的硬件实现

通过分析SD卡物理层规范,设计了一种采用SD总线的SD卡控制器,该控制器可以实现对于SD卡的基本控制,如:初始化SD卡、读写数据、擦除数据等操作.该控制器应用于一款采用AMBA总线的多媒体SoC芯片.该设计采用硬件描述语言(Verilog)实现,利用SYNOPSYS公司的EDA工具(VCS和DC)对该控制器进行仿真、综合,最后采用FPGA验证控制器功能正确性.本文阐述了该控制器的设计思路、模块划分以及每个模块的具体设计,最后给出仿真、综合以及FPGA验证的结果.     

10/100 Base-T以太网物理层的硬件验证

以10/100 Base-T以太网物理层的设计为基础,分别介绍了系统级芯片数字部分的硬件加速仿真,及借助FPGA实现数模混合验证的方法,并得出了两种验证方法的对比。最后,给出了10/100 Base-T以太网物理层芯片的流片结果。测试表明,整个系统的性能达到了设计要求。     

PCI总线主控制器IP的设计

本文讨论一个PCI总线主控制器IP核的设计与验证，描述了该IP核的控制通路和数据通路设计、电路的功能仿真、综合以及验证等过程。结果表明，该IP核在功能和时序上符合PCI技术规范2．2版本，达到了预定的目标。     

基于SystemC的AMBA总线模型的构建与验证

针对SoC设计中的时间瓶颈，利用SystemC设计语言根据AMBA规范建立了事务级总线模型，并将MP3解码器和控制器作为主设备接入该模型，验证本模型的可用性与有效性，试验结果表明该模型可以有效地在系统层次对SoC芯片的集成进行设计验证，加快SoC系统的设计速度，且能做到时钟精确。     

适用于软件无线电基带芯片验证的实时原型平台

随着半导体芯片器件规模急剧增长,对芯片的功能验证以及场景验证提出了更多的挑战。而对于基带SOC芯片,挑战则更加显著。基带SOC芯片的设计验证涉及到大量算法、信号处理专用电路、软硬件协同、实时复杂场景等功能评估与验证。一般通用的芯片验证方法(基于测试用例的服务器离线验证以及FPGA原型验证)无法覆盖对基带芯片评估、验证以及测试的要求。针对基带芯片设计验证需求,本文设计并实现了一个基于软件无线电的通用实时原型平台,可满足不同频段、不同协议的基带芯片的算法评估、功能及场景测试需求。本文基于该通用实时原型平台,成功的对一款GPS/BD导航基带芯片进行了实时原型验证,解决了原有离线仿真不能满足的实时场景验证需求,使得基带芯片的验证环境更加贴近真实环境,从而极大的提高了芯片的成功率。     

System Level Virtual Prototyping of DSP SOCs Using Grammar Based Approach

As we move from algorithm on a chip to system on a chip era, the design bottleneck is shifting from individual DSP functions to global control that composes a system from these functions. The practice in industry suffers from global control entering the design flow too late, discontinuity between functional modeling and implementation phase and mixing data flow with global control. MASIC—Maths to ASIC—is a methodology proposed in this paper that targets DSP SOCs and addresses these issues. Global control is specified in a grammar notation and integrates the output of functional modeling phase, the DSP functions, by referencing them. A virtual prototype is automatically built from such a specification that models the global control in VHDL and cosimulates with the DSP functions in C from the functional modeling phase. A highly efficient verification methodology based on separating the verification of global control from DSP functions is proposed. A smooth path to cycle true implementation is possible using either behavioral synthesis, IPs for the DSP functions or manual implementation. Experiments using realistic examples like GSM base band processing, rake receiver and some smaller examples have been carried out to quantify the benefits of MASIC.     

用属性说明语言验证硬件电路

过去对系统的设计要求说明都是采用自然语言,这种说明形式是比较含糊的,并且缺乏标准的机器可执行代码而无法进行验证.然而属性说明语言是一种易于读写、语法精简、语义严格清晰、表达能力强大、机器可执行的硬件设计属性说明语言.本文首先介绍了属性说明语言的属性定义,然后说明了用属性说明语言实现硬件电路验证的方法.通过实践证明,用属性说明语言验证硬件电路是非常有效的验证方法.     

全数字SPWM信号产生芯片的设计及变频调速应用

针对电力电子领域的需求，设计了新型全数字三相SPWM信号产生芯片。该芯片采用了改进的直接数字频率合成DDS（Direct Digital Frequency Synthesis）算法，以保证芯片的高性能，其输出SPWM信号频率的控制精度为65536级，达到设计要求。为了验证芯片的实用性能，以该芯片为基础设计了变频调速系统的硬件和软件。实验结果表明该系统具有成本低、信号精度高、MCU效率高的特点，系统性能达到应用要求。     

AMSD在模块级和系统级设计的应用

数模混合芯片是现在芯片设计的主流方向之一,设计过程中的数模混仿验证,对芯片设计成功与否至关重要。为此,EDA提供商都致力于提供可靠、快速、灵活的混仿工具。Cadence公司的"AMSD"数模混仿工具是这类工具中的佼佼者。AMSD具有可靠的仿真精度,并且可以根据需要,选择spectre\aps\Ultrasim三种模拟仿真引擎。对于系统仿真,AMSD灵活地集成开发了一套支持不同网表格式于一体的仿真模式,强大的debug模式可实时准确的监控信号变化,最大化混仿的效率。本文主要介绍Cadence公司的"AMSD"数模混仿工具,及其在设计中的使用流程,最后介绍了两个AMSD的应用实例,一个是LTE芯片内的sigma delta DAC和带DEM功能的TxDAC的混合仿真,此应用需要高精度保证;另一个是集数字rtl代码IP,自建模拟IP和加密网表IP,三种不同格式于一体的网表,进行安全芯片的系统"混合"仿真,此流程是其它混仿工具目前不能实现的。