基于SoC的可重用IP接口设计

半导体集成电路技术进入深亚微米阶段以后,设计能力和半导体工艺之间的增长差距越来越大,竞争加剧及现有设计方法慢这一矛盾,需要通过提高设计抽象层次和重用已有设计来解决。基于可重用IP模块的片上系统设计方法已成为近年来的研究热点,它可缩短设计周期,降低设计成本。本文主要探讨可重用IP模块的接口设计方法。     

IP模块设计:实例研究

设计能力和硅芯片所能提供的集成能力增长差距的扩大阻碍了片上系统的有效开发 ,为此必须提高设计人员的设计能力 ,降低产品开发周期和成本。设计的重用是提高设计能力的有效方法。文中通过实际 IP模块的设计 ,分析研究了如何开发高质量的可重用 IP模块。     

基于IP核的8位微控制器设计

设计能力和工艺集成能力之间差距的不断扩大阻碍了片上系统的有效开发,为此必须提高设计人员的设计能力,降低产品开发周期和成本.利用IP参数化技术,把设计重用方法应用于8位微控制器设计,提出了基于IP核重用的8位微控制器设计方法,重用开发人力消耗节约70%,显著提高了设计效率,并通过实际微控制器系列设计实例阐述了该设计方法的实施和IP核复用策略.     

面向片上系统的EDA技术

当前,芯片设计者正在进入集成电路设计的新时代──片上系统（Systemonachip）。片上系统是先进的集成电路制造工艺的结晶,人们可以把完整的电子系统中的全部电路集成在单一芯片中,这样的系统可能是照像机、收音机甚至是一台个人电脑。这种制造能力又促使电子设计自动化（EDA）工业界努力研究适合于片卜系统设计的集成电路设计方法学。设计方法学的改变并不简单。Dataquest市场部的研究指出,1998年片上系统的市场为60亿美元,2000年会增加到160亿美元。尽管如此,EDA领域必须努力做出许多改变才能使片上系统成为主流的设计方法。这…     

用于H.264/AVC的D级数据重用整数运动估计VLSI结构

本文提出了一种用于H.264/AVC的D级数据重用整数运动估计VLSI结构.提出的结构是在一种固定块尺寸运动估计VLSI结构基础上,利用交叉网络实现变块尺寸的计算,使用多bank的存储器组织方式,使片上存储器的读写规则简单,易于处理不同搜索范围和不同尺寸的视频的运动估计.提出的运动估计结构用Verilog HDL描述,使用HJTC 0.18μm工艺,用Synopsys DC做了逻辑综合.相比现有结构,该结构由于增加片上存储器,因此数据重用率高,大大降低了存储带宽需求;另外数据吞吐率高,能够满足高性能视频编码需求.     

保护芯核 人人有责

芯片的构造日益复杂,这对于那些一直设法利用芯片上可用门电路的设计人员来说是加重了负担。所谓设计的再用,是指把预先设计好的芯核和经过预验证的芯核(人们往往不正确地把这类芯核叫做知识产权或IP)应用于多片设计的能力。一定要具备这种能力,片上系统的设计才能实现。当然,防止那些没有合法授权就使用这些电路块的个人和组织的侵权行为,也是很必要的。     

基于FPGA的嵌入式以太网与Matlab通信系统的设计

随着FPGA单片可编程容量的日益增大,传统的嵌入式系统设计正在逐渐被片上系统所取代,用于数据通信的以太网片上系统设计也越来越备受关注,另外,通信数据采集的可视化及数据处理的简单化要求也越来越明显,基于这两方面,本文简要介绍了如何利用Xilinx公司的MicroBlaze微处理器软核,以及相应的嵌入式操作系统Xilkernel和Lwip协议功能函数,采用片上系统设计理念,来设计完成基于FPGA的嵌入式以太网与Matlab通信平台的数据传送交互系统。     

8位RISC微处理器核的参数化设计

文章分析了精简指令集的结构特征和嵌入式系统的应用需求，在设计出的8位RISC微处理器核的基础上，从指令集，存储空间等体系结构方面做了参数化设计和参数提取，讨论了硬件描述语言和运用于微处理器核上的程序对参数化设计的支持。参数化的设计方法增强了IP核的灵活性和可重用性，可以在大批量设计片上系统的过程中充分使用和化设计方法。     

可重用设计方法研究

可重用IP技术与软硬件协同设计、深亚微米设计技术是SoC设计的关键技术支撑。本文首先把片上系统的设计方法和传统的基于线负载模型的ASIC设计方法进行比较。然后较详细地探讨了可重用IP模块的定义、可重用IP模块的设计过程、可重用IP模块的选择等。     

基于接口的IP模块可重用设计方法

IC设计复杂度的快速增长和市场压力的增大,要求重用已有的设计以提高设计能力。该文分析了模块间通讯方法,认为基于接口的设计可以更好地实现设计的重用。通过对基于接口的设计方法的研究,根据摩托罗拉半导体IP接口(IPI,IP Interface)标准,建立了基于接口标准的IP模块设计方法和设计环境;最后结合使用基于接口的设计方法和基于层次化的片上系统总线结构的设计方法,进行了实例设计。     

片上网络:新一代的片上系统结构

片上系统是使用共享或专用总线作为芯片的通信资源.由于这些总线具有一定的限制,因此扩展性较差,不能满足发展需求.在这种情况下,目前的片内互连结构将成为多核芯片的发展瓶颈.文章介绍了一种新型的片上体系结构(片上网络)来解决未来片上系统中总线所带来的不足.片上网络作为一种新的片上体系结构,可以解决片上系统设计中所带来的各种挑...     

基于核心模块的片上系统设计技术（下）

五、设计中存在的问题基于IP模块的片上系统设计的目标是利用已经存在的设计模块,但要求IP模块设计者将模块提供给片上系统设计者还存在一些技术问题。最重要的问题是设计工具必须支持一些新的数据类型。目前,ASIC设计的流程和方法已被证明是行之有效的,集成电路的制造者提供各种功能模块的库单元,比如基本逻辑门、I／0单元、RAM、ROM锁相环等等。允许片上系统设计者使用互P模块意味着单元库必须支持CPU、PCI、存储器控制器等单元模块,通常这些模块的规模在数千到数万个等效逻辑门之间。现在专用集成电路制造者供应的大部分单…     

IP核互连策略及规范

随着超深亚微米工艺的发展,IC设计能力与工艺能力极大提高,采用SoC（System on Chip）将微处理器、IP核、存储器及各种接口集成在单一芯片上,已成为目前IC设计及嵌入式系统发展的趋势和主流。为减少设计风险、缩短设计周期、更集中于应用实现,设计者越来越多的采用IP核复用。在此推动下,IP核互连技术及片上总线（On—Chip Bus）得到迅速发展,反过来它们又对IP核的设计、校验、重用及IP核有关标准的制定也产生了深远的影响。     

让您的设计事半功倍 FPGA厂商的参考设计工具套件(RDK)一瞥

在数字系统设计的今天,片上系统(SoC)技术的出现已经在设计领域引起深刻变革。由于ASIC开发所需昂贵的NRE(一次性费用)令许多这一领域的厂商转而选择具有更快开发速度和设计灵活性的FPGA以缩短产品研发和上市时间。为了适应产品尽快上市的要求,设计者必须合理选择各厂家提供的加速设计的工具软件,以使其产品在本领域良性发展。FPGA设计是当前数字系统设计领域中的重要方式之一。 当前电子产品体积越来越小,速度越来越快,大量的FPGA 应用到系统中,要求设计人员必须掌握各种设计工具和方法,特别是高速电路设计工具、F P G A 设计工具等。 在数字系统设计的今天,利用多种 EDA 工具进行处理,同时使用FPGA 快速设计专用系统或作为检验手段已经成为数字系统设计中不可或缺的一种方式,了解并熟悉其设计流程应成为现今电子工程师的一种必备知识。 作为对自己FPGA 产品的有效支持,RDK 在各厂商无论是研发还是市场方面都占有非常重要的一席之地。由于本文篇幅有限,下面只是罗列了业界领先的厂商的一些最新发布的设计工具。     

其它计算机与系统

0329208基于FPDP的高速数据采集系统设计新方法[刊,中]/ 张华春//系统工程与电子技术.—2003,25(7).—787-789,803(D2)基于前面板数据端口(front panel dataport,FPDP)总线传输标准,提出一种高速数据采集系统设计新方法。FPDP总线为32位的并行同步总线,提供多块VME总线板之间的高速数据传输,总线设计不允许地址信息传递。在数据采集系统中,利用FPDP总线可实现系统的高速传输,同时提高了系统的输入输出和并行处理能力。参5     

用于嵌入式ARM片上系统的仿真平台

为了克服片上系统(SoC)的设计挑战，半导体业正采取一种基于系统原型设计的设计方法。系统原型设计是将一个片上系统设计映射到一个基于FPGA的仿真平台上，在接近运行速度的情况下验证硬件和软件。这样，就缩短了设计周期，提高了对硅设计一次成功的把握。Atmel公司已经开发出一个仿真平台，用于基于嵌入式ARM微控制器的片上系统，该平台已经成功用于很多先进的片上系统应用中。     

片上总线WI SHBONE在多媒体处理器SoC中的开发与设计

论文先简要论述了片上总线协议及其在可重用SoC设计中的主要作用，并以基于WISHBONE片上总线设计的Flash Memory控制器设计为例，说明基于WISHBONE片上总线的SoC的可重用设计方法的可行性、科学性?     

总线监视器的设计

随着集成电路设计规模的不断增加，传统的验证方法学由于无法提供足够的能力来检查系统所有可能功能的正确性，已经不能满足SoC验证的需求。验证重用方法学是解决这一问题的有效途径。在SoC的验证过程中．利用总线监视器对片上总线上发生的事务进行实时监视，并将监视结果以机器可读的格式显示出来，从而可以帮助验证工程师有效地判断数据传输的正确性，达到验证单个模块和系统功能的目的。本文提出了一种SoC功能。验证平台中总线监视器的设计方法，并给出了具体的实现过程。     

基于SoPC目标板Flash编程设计的创建及应用

随着EDA(电子设计自动化)技术的发展和可编程逻辑器件性能的不断提高,基于FPGA的可编程片上系统技术为系统设计提供了一种简单、灵活、高效的途径。基于NiosII的可编程片上系统(SoPC)设计中,几乎所有的应用设计都需要使用Flash存储器,而Flash的编程必需相应的目标板Flash编程设计支持。结合实际应用详细论述了目标板Flash编程设计的创建及应用。     

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。