用内建自测试(BIST)方法测试IP核

近几年基于预定制模块IP(Intellectua lProperty)核的SoC(片上系统)技术得到快速发展，各种功能的IP核可以集成在一块芯片上．从而使得SoC的测试、IP核的验证以及IP核相关性的测试变得非常困难，传统的测试和验证方法难以胜任。本文通过曼彻斯特编码译码器IP核的设计、测试，介绍了广泛应用于IP核测试的方法一内建自测试fBuilt—In SeIf Test)方法，强调了面向IP测试的IP核设计有关方法。     

高可信IP核交付标准应用

随着数字系统的日益复杂,基于IP(Intellectual Property)的设计方法成为缩短开发周期的必然之选.因此,高可信IP核构建技术成为IP核交付及IP核复用成功的关键.主要研究高可信IP核的构建方法,首先阐述高可信IP核,以及高可信IP核应具有的特点;然后在国内外各大IP核标准的基础上,结合形式化规范技术,给出了一个可操作的高可信IP核文档交付方案.     

基于龙芯IP核SoC芯片的FPGA验证技术研究

阐述了片上系统(SoC)设计的发展情况和现场可编程门阵列(FPGA)的独特优势,为基于龙芯I号处理器IP核的SoC设计了FPGA验证平台,并介绍了怎样利用该平台进行软硬件协同设计、SoC系统移植、IP核验证和运行实时操作系统。     

基于AMBA总线的DMA控制器IP核设计与分析

介绍了一种设计基于AMBA总线的DMA控制器IP核的方法。用硬件描述语言(VHDL)来设计实现挂接在AMBA AHB总线上的DMA控制器,并通过可编程逻辑器件(FPGA)完成对设计的验证,最终形成可复用的IP软核,用到ASIC或FPGA中。     

基于FPGA的PCI总线目标接口IP核的设计

在芯片设计中采用IP(intellectual property)技术是IC设计发展到SOC时代的必然选择,建立IP库能为以后的设计节省大量的人力,提高设计效率.基于这样的思想,针对PCI接口使用的广泛性,讨论了基于FPGA的PCI总线目标接口IP核的设计技术.从PCI协议的介绍、总体设计思路、各功能模块设计、电路仿真等角度对IP核的设计方法进行了介绍,并着重介绍了状态机的设计.仿真的结果表明,该IP核在功能和时序上符合PCI技术规范,达到了预定的目标.     

汽车电子控制单元ECU的设计

本文给出了汽车电子控制单元ECU的IP核设计。该IP核基于RISC技术的单指令、单周期的体系结构,并采用了自顶向下(top-down)的设计方法和硬件描述语言VerilogHDL,给出了ECU的体系结构以及各个功能模块的具体设计和仿真结果。     

基于SOPC技术的图像分割系统设计

给出了基于SOPC技术的图像处理系统的软硬件设计,创建了CMOS图像传感器控制器IP核和VGA显示控制器IP核,实现了图像的采集和显示,并由NiosII软核实现了基于最大类间方差法(Otsu)的图像分割算法。实验结果表明,该系统可以获得很好的图像分割效果。     

基于FPGA的通用异步串行接口IP软核设计与实现

设计了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的通用异步串行控制器(UART)的IP核,该核符合串行通信协议,具有可重配置、可扩展性、灵活性、兼容性、功耗低的优点,适合于SOC应用。设计使用Verilog HDL硬件描述语言在QuartusII环境下进行设计、综合、布局布线,在Model Sim下仿真,最后在FPGA上嵌入UART的IP核实现异步串行通信功能。     

基于SOC技术设计可复用的异步串行通信接口IP核

基于SOC(system on chip)技术，利用VHDL语言设计开发具有奇偶校验功能、数据位和波特率可调的通用异步串行通信接口IP核。该IP核内置异步接收和发送模块，可直接提供给其它SOC系统设计者使用，减少SOC系统设计的工作量。     

基于IP复用的片上级系统的构建与验证

以一款基于IP复用的片上级系统(SHU-MV07)的设计过程为具体对象,介绍了多个IP核嵌入同一个系统所遇到的问题和解决方法;不仅给出每个IP核的嵌入方案,而且给出了整个片上级系统的验证方法;对于由模拟的IP核的嵌入而带来的验证问题,提出了一种基于NanoSim的混合信号条件下的全芯片级的验证方法;采用本方法验证了数模混合系统级的芯片(SHU-MV07)的时间大大缩短,并且通过了流片一次成功,证明了本方法的有效性。     

基于SoPC的前端RapidIO接口设计

针对现代高性能嵌入式系统高速RapidIO信号接入的应用需求,提出一种基于可编程片上系统(SoPC)的前端RapidIO接口设计方案,以VirtexII Pro现场可编程门阵列芯片为核心,利用RapidIO IP核等库资源及硬件编程实现RapidIO接口、低压差分信号图像接口、RS422控制接口间的信息转发逻辑。该方案能够提高信息采集和输出的时效性。     

一种基于比特流文件的鲁棒芯核水印算法

数字芯核可复用技术是缩短芯片设计周期和降低芯片设计成本的关键,然而这种技术在芯核知识产权保护的实际应用中往往容易受到非法攻击者的攻击威胁,提出一种基于比特流文件的鲁棒芯核水印算法,该算法主要通过随机序列来确定水印信息嵌入空闲LUT的位置,利用比特流文件中LUT的信息表来分散的隐藏不同的水印信息;当水印信息需要进行提取时,可以利用FPGA中可重构的特点,将水印信息依次从FPGA的LUT位置中重构提取出来。从Virtex XCV600-6bg432平台上的验证结果表明,在保证整个芯核水印电路逻辑功能不受影响的前提下,该方法相比其他的方法具有鲁棒性较强以及（资源）开销较低等优点。     

一种基于FPGA的VoWLAN终端研究

在分析现有网络电话终端实现方式的基础上,提出了一种基于现场可编程门阵列（FPGA）且具有无线保真（wi—Fi）功能的无线网络电话终端（VoWLAN终端,基于无线局域网的语音通信终端）的设计方案。主要研究内容包括设计w1-Fi通信模块,利用可编程片上系统（sOPc）技术在FPGA上移植ORl200软核处理器,将嵌入式Linux操作系统移植到ORl200软核处理器上,最后设计出VoIP应用软件。     

基于VHDL实现8086 IP核的设计

本文介绍了8086的内部结构和工作原理,其中包括执行单元、总线接口单元、算术逻辑单元、寄存器组和地址加法器。使用VHDL实现了IP核的设计,并使用Modelsim进行了仿真,仿真结果表明IP核可以正常工作。     

基于卷积神经网络的单图像去雾模型硬件重构加速方法

针对基于卷积神经网络（CNN）的单图像去雾模型在移动/嵌入式端部署难,不易用做实时视频去雾的问题,提出一种基于Zynq片上系统（SoC）的去雾模型硬件重构加速方法。首先,提出量化-反量化算法,对两个代表去雾模型进行量化;其次,基于视频流存储器架构和软硬件协同、流水线等技术以及高级综合（HLS）工具,对量化后的去雾模型硬件重构并生成具有高性能扩展总线接口（AXI4）的硬件IP核。实验结果表明,在保证去雾效果的前提下,可以实现模型参数从float32到int5(5 bit)的量化,从而节省约84.4%的存储空间;所生成硬件IP核的最高像素时钟频率为182 Mpixel/s,能够实现1080P@60 frame/s的视频去雾;单帧640×480的雾图去雾仅需2.4 ms,而片上功耗仅为2.25 W。这种生成带有标准总线接口的硬件IP核也便于跨平台移植和部署,从而可以扩大这类去雾模型的应用范围。     

基于FPGA的智能串口模块设计

基于FPGA的智能串口模块用于扩展3U Comapct PCI工业控制计算机的RS232串行接口。智能串口模块在硬件设计采用FPGA,在FPGA内部实现NiosⅡ软核,作为处理器实现串行通讯的智能控制功能,通过设计通用异步串行控制器（UART）IP核,实现串行接口的通讯协议,使模块具集成度高、有可灵活配置性、易功能扩展等优点,模块采用处理器管理串行接口的数据收发,从而提高了串行接口数据传输的稳定性,降低了在传输过程中出现数据丢失现象的几率。     

基于UART的智能卡接口IP核设计

分析了UART核的结构和智能卡的传输协议,提出一种基于UART核的智能卡接口IP核的设计。该设计以成熟的UART核为基础,无需编写异步串口的时序与接口逻辑,仪在串口核中增加收发缓冲器和协议处理等模块,减少了工作量并缩短了开发周期。最后对所设计的IP核进行仿真和实际测试,结果表明该IP核设计正确,运行稳定,适合在多卡系统中应用。     

可进化芯片的FPGA接口设计与实现

针对FPGA IP核在可进化可编程系统芯片(SoPC)中嵌入时存在FPGA IP核端口时序控制和位流下载的问题,实现一种适用于可进化SoPC芯片的FPGA接口。该FPGA接口使用异步FIFO、双口RAM的结构和可扩展的读/写命令传输方式来实现FPGA IP核与系统的异步通信。嵌入式CPU可以通过FPGA接口实现FPGA IP核的片内位流配置。FPGA接口中的硬件随机数发生器实现进化算法的硬件加速。使用自动验证平台与FPGA原型验证平台对FPGA接口进行验证来实现验证的收敛。测试结果表明,FPGA接口成功实现了嵌入式CPU与FPGA IP核的通信,完成芯片内的进化。     

十六位单片机IP研究与FPGA实现

随着集成电路IC的快速发展,SoC已成为超大规模集成电路的发展趋势和新世纪集成电路的主流。由于其电路具有高复杂性,为了满足缩短开发周期和降低成本的要求,SoC的设计实现必须采用基于IP复用的设计方法。IP核的开发是SoC这种设计方法的关键和基础。本文主要以现在广为使用、功能强大的十六位单片机为模型,介绍可复用IP核的设计方法和流程,采用Verilog硬件描述语言,并用FPGA实现。