基于AMBA架构的SoC芯片验证的方法

当集成电路设计规模不断扩大,复杂度越来越高,片上系统(SoC,System-on-Chip)实现的功能越来越强大的时候,SoC芯片的功能验证逐渐成为设计中的瓶颈。本文提出了一种使用Synopsys公司的AMBA验证IP对基于AMBA(Advanced Micro-controller Bus Architecture)总线架构的SoC芯片进行功能验证的方法。     

基于Crossbar Switch结构的多层AMBA高速总线的设计及其应用

为了解决片上系统总线有限带宽的瓶颈,提出了一种快速的将标准AMBA总线升级为交叉开关式(Crossbar Switch)的多层AMBA总线的互联架构,该总线架构已经使用Synosys工具0.18μmCMOS技术工艺进行设计,并且采用电子系统级(ESL)测试方法搭建系统环境对总线进行验证.此总线架构已经成功应用于Corestar3400DSP的SoC平台设计,极大地提高了AMBA总线的频率和传输带宽,部分解决了片上总线的资源共享问题,为高性能片上系统设计提供了更加灵活的总线架构.     

HDTV SoC集成芯片的总线设计与验证

文章提出了一种适合于HDTV SoC的AMBA总线设计方案,并对整个架构进行了详细的验证;实践证明,AMBA总线非常适用于HDTV SoC系统;与用硬件描述语言构建的测试平台相比,软硬件协同的验证方法不但有更高的仿真覆盖率,而且更加高效省时.     

AMBA总线及其应用

介绍了AMBA总线,并且使用ModelSim仿真软件对一个应用AMAB总线的设计进行了仿真,验证了设计与AMBA总线的兼容性.AMBA总线可以提供一个具有多个主单元,支持宽带宽高性能的系统.今后,AMBA总线必将在越来越多的SoC设计中得到应用.     

AMBA片上总线在SoC芯片设计中的应用

本文介绍了AMBA2.0总线规范,AMBA在SoC芯片设计中的应用,以及如何借助DesignWare搭建一个基于AMBA的SoC芯片。     

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。     

SoC片上总线技术的研究

在SoC设计中,经常会遇到一些问题,包括IP核移植性、设计复用、设计验证,以及公共设计平台的搭建。如何有效地解决这些问题,使得设计SoC系统就像设计微机系统那样方便快捷,这就是片上总线系统提出的目的。本文通过对AMBA, AVALON, OCP,WISHBONE等SoC总线的比较,分析了SoC片上总线技术。     

高效能,低功耗DDR2控制器的硬件实现

随着SoC芯片内部总线带宽的需求增加,内存控制器的吞吐性能受到诸多挑战。针对提升带宽性能的问题,可以从两个方面考虑,一个办法是将内存控制器直接跟芯片内部几个主要占用带宽的模块连接,还要能够对多个通道进行智能仲裁,让他们的沟通不必经过内部的AMBA总线,甚至设计者可以利用高效能的AXI总线来加快SoC的模块之间的数据传输。另一个办法就是分析DDR2SDRAM的特性后设计出带有命令调度能力的控制器来减少读写次数,自然就能够降低SoC芯片的功耗,为了节能的考虑还要设计自动省电机制。本文为研究DDR2SDRAM控制器性能的提升提供良好的思路。     

Wishbone总线与AMBA总线的比较

本文首先介绍片上系统(SoC)的基本概念及其特点,然后介绍OpenCores的Wishbone总线标准,以及ARM的AMBA总线标准,最后对两者在特性、功能、适用范围和维护等方面进行比较,并重点讨论AMBA总线的优点,为大家在IP核开发中总线选择提供一些参考。     

SoC系统中AHB/VCI Wrapper的设计及验证

文章描述SoC平台的片内总线到VCI标准接口的转换部件的设计实现.它可以把带有VCI标准接口的IP模块和AMBA AHB系统总线连接起来.研究内容主要包括两部分:第一,在VCI标准Rev2.0版本的基础上,参照BVCI协议要求完成一个AMBA AHB系统总线与VCI标准接口的转换部件-AHB/VCI Wrapper;第二,利用总线功能模型(BFM)思想,为AMBA总线和BVCI接口建立相应的BFM模型,在此基础上,完成对AMBA总线控制部件和AHB/VCI Wrapper的功能验证.该平台具有很好的可重用性.     

AHB总线分析及从模块设计

AMBA总线结构广泛应用于片上系统设计中,其中AHB总线用于系统中高性能、高时钟速率模块间通信。AHB总线接口设计技术是片上系统设计的基本技术。AHB总线接口设计划分为主控模块接口设计及从模块接口设计。在详细论述AHB总线工作原理后,重点介绍了SRAM从模块AHB接口设计,包括SRAM读写控制信号的时序要求,传输操作时插入等待状态的方法,以及响应信号的产生。     

Performance Analysis for MPEG‐4 Video Codec Based on On‐Chip Network

In this paper, we present a performance analysis for an MPEG‐4 video codec based on the on‐chip network communication architecture. The existing on‐chip buses of system‐on‐a‐chip (SoC) have some limitation on data traffic bandwidth since a large number of silicon IPs share the bus. An on‐chip network is introduced to solve the problem of on‐chip buses, in which the concept of a computer network is applied to the communication architecture of SoC. We compared the performance of the MPEG‐4 video codec based on the on‐chip network and Advanced Micro‐controller Bus Architecture (AMBA) on‐chip bus. Experimental results show that the performance of the MPEG‐4 video codec based on the on‐chip network is improved over 50% compared to the design based on a multi‐layer AMBA bus.     

SoC interconnection protection through formal verification

The wide adoption of third-party hardware Intellectual Property (IP) cores including those from untrusted vendors have raised security concerns for system designers and end-users. Existing approaches to ensure the trustworthiness of individual IPs rarely consider the entire SoC design, especially the IP interactions through SoC bus. These methods can hardly identify malicious logic (or design flaws) distributed in multiple IPs whereas individual IPs fulfill security properties and can pass the security testing/verification. One possible solution is to treat the SoC as one IP core and try to verify security properties of the entire design. This method, however, suffers from scalability issues due to the large size of SoC designs with multiple IP cores integrated. In this paper, we present a scalable SoC bus verification framework trying to verify the security properties of SoC bus implementation where the bus protocol plays the role of the golden reference. More specifically, finite state machine (FSM) models will be constructed from the bus implementation and the trustworthiness will be verified based on the property set derived from the bus protocol and potential security threats. Along with IP level formal verification solutions, the proposed framework can help ensure the security of large-scale SoCs. Experimental results on ARM AMBA Bus demonstrate that our approach is applicable and scalable to prevent information leakage and denial-of-service (DoS) attack by verifying security properties.     

用于SoC的SPI接口设计与验证

给出了一个可用于SoC设计的SPI接口IP核的RTL设计与功能仿真。采用AMBA2．0总线标准来实现SPI接口在外部设备和内部系统之间进行通信,在数据传输部分,摒弃传统的需要一个专门的移位传输寄存器实现串／并转换的设计方法,采用复用寄存器的方法,把移位传输寄存器和发送寄存器结合在一起,提高了传输速度,也节约了硬件资源。采用SoC验证平台进行SoC环境下对IP的验证,在100MHz时钟频率下的仿真和验证结果表明,SPI接口实现了数据传榆,且满足时序设计要求。     

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.