串行外围接口SPI功能模块的设计

串行外设接口SPI是现在很流行的一种同步串行接口,可用于与其他外设或者单片机进行通信.根据SPI总线性能特点,给出了SPI总线的数据传输规范,设计了一种SPI的IP功能模块,并成功应用到监控系统SOC芯片中.     

基于多级片上总线的并行图像处理系统设计*

采用基于平台级FPGA的SOC设计方法, 设计了一种基于多级PLB总线的可扩展并行图像处理系统。系统采用总线桥并行扩展处理单元来增加系统处理性能和扩展存储访问带宽;通过数据分发模块实现图像数据输入与处理流水线操作。时序功能仿真与硬件实现表明,该设计能灵活高效地实现系统结构的并行扩展,显著提高了系统并行处理性能。     

基于SOC工控系统的总线控制器设计

通过对工控PC104总线协议的分析,在一个SOC中设计了一个同步的总线控制器。基于面向航空领域应用中断响应速度快、低功耗、可靠性高的要求以及SOC系统的特点,对设计相关方面做出改进,主要包括对SOC片上外设数据通路的优化、SOC片上外设总线周期加速、关键信号去噪音处理、总线周期超时自结束。实验数据表明,改进后的设计,在启动操作系统时间速度比原来缩短了7.3%,功耗下降了17.1%。集成了该控制器的一款SOC芯片流片成功,实际运行系统可靠性高,中断响应速度加快了14%。     

PCI总线接口技术在高速数据传输系统中的应用

设计了一种基于PCI总线的高速数据传输系统,讨论了PCI总线控制器9054的性能及三种传输模式,提供了该系统的硬件实现设计和基于VISA库的驱动程序开发过程。经实际测试,该设计可靠性高、实时性好、数据传输通道之间完全独立,能更方便地用于各种标准总线、仪器、仪表之间的集成。对于实现高速、多通道、大数据量吞吐的传输系统,PCI总线有着较高的性价比。     

基于总线访问的片上调试方法研究

支持片上在线调试是嵌入式SoC设计目标之一;现有的片上调试系统多基于扫描链技术,SoC系统的功能设计和调试设计必须同步,这种紧耦合的设计方法移植性差、通用性弱,与SoC系统IP复用的理念不符;基于此,提出了一种基于片上标准总线的SoC在线调试方法,该方法引入调试主设备的概念,复用片上总线传输实时调试数据,实现了对SOC外围IP的在线调试,同时通过引入调试支持单元和调试处理模块实现了对处理器主设备的总线访问调试;该方法适用于以标准总线结构互联的SOC系统,具有适用性广、调试功能丰富、调试接口多样、调试效率高等优点;该方法在以SPARC处理器为处理核心、AMBA总线为互联的SoC系统中进行了实现和在线调试验证,实验表明满足SoC的调试需求。     

基于PCI的嵌入式系统TDM接口设计

PCI总线是在通讯领域广泛使用的总线技术，本文探讨了在基于PCI总线的嵌入式系统中，一种TDM(时分复用)接口的设计办法，该设计采用verilog HDL实现，可以嵌入到专用系统的SOC设计中去。     

卫星微振动测量系统双冗余CAN总线接口设计

在轨微振动测量系统是卫星平台与遥感系统有效载荷的重要星载设备,用于测量卫星在轨运行时典型位置的微振动加速度水平。针对星上总线接口及微振动测量数据传输需求,设计了一种高可靠性双冗余CAN总线。通过CAN总线硬件驱动选型、数字信号处理(DSP)与CAN总线控制器接口匹配、读写时序设计与分析、总线协议与数据约定分析、驱动层和应用层软件设计以及总线切换和容错设计等方法,实现了与星务计算机的高可靠性CAN总线通信,可满足微振动测量系统指令接收、工作模式切换、测量数据与状态遥测数据传输等功能需求。通过地面测试与在轨运行验证,该CAN总线接口设计满足星载通信网络的性能要求,具有接口简单、稳定可靠、实时性好的特点。同时,该设计也为解决高速CPU与低速通信总线外设间匹配、独立型与复用型地址数据总线器件接口设计及CAN总线在星载通信总线领域的应用难题提供了参考。     

基于SOC的血沉仪时钟及温度检测系统

本文设计了一种应用于血沉自动检测,基于SOC的C8051F单片机,结合SMBus总线技术和一线总线技术的实时时钟、温度检测系统。系统采用I2C总线的智能日历时钟芯片PCF8563提供时钟信息,应用一线总线数字温度传感器DS18B20检测温度,利用液晶屏实时显示。该系统具有结构简单、功耗低、可靠性好、可移植性强等特点。     

基于协处理器的H .264解码器SOC架构及设计

描述了一种H.264解码器SOC系统架构和实现。该SOC系统采用基于协处理器的软硬件划分方式,通过分析H.264解码过程中的各运算环节,设计了相应协处理器的硬件运算单元及软件指令,在满足一定性能的条件下,具有很高的灵活性,便于系统的后续升级和扩展。验证结果表明该SOC系统将解码时间提高了约75%以上,有效的加速了解码器的运行速度。     

一种AHB2AHB桥的设计与实现

介绍一种跨时钟域的32位AHB总线桥的设计与实现。通过采用状态机设计以及使用预防死锁与解除死锁相结合的方法解决死锁,使得该桥支持读写burst、读预取、总线抢占式仲裁等多种操作并且简化了设计。性能测试表明,该桥能极大提高复杂SoC系统的系统带宽和时序性能。     

IP可重用的AMBA AXI总线验证平台设计与实现

总线结构和互联是SoC设计的核心,因此基于总线的验证成为SoC功能验证的重点和难点.针对AMBA AXI总线的特点以及验证平台可重用性的要求,提出了一种基于IP可重用的,层次化的AMBA AXI总线协议的验证架构,并给出了该架构下激励生成、自检测及覆盖率分析机制.实验结果表明,该架构适用于各种基于AXI总线结构的IP和SoC的验证,能达到较理想的覆盖率,并且具有很好的收敛性.     

SoC片上通信结构的研究综述

由于系统芯片中IP核数目的逐渐增大,片上通信结构逐渐成了整个SoC的性能瓶颈,基于共享总线的SoC通信结构具有无法克服的局限性,这就对传统的共享总线片上通信系统提出了严峻的挑战。文中全面综述了近些年片上通信系统方面的研究,分析了共享总线,交叉开关,点到点,片上网络NoC(Network on Chip),混合互连五种片上通信结构的优缺点,以及对整个系统芯片性能的影响.最后指出片上通信研究的方向。     

Crossbar总线与共享总线相结合的SoC系统级通信综合方法研究

提出了一种Crossbar总线与共享总线相结合的SoC系统级通信综合方法.从实际应用的系统级设计出发,根据待互连处理单元和存储单元之间的通信量,综合出Crossbar总线与共享总线相结合的总线拓扑结构.采用遗传算法,以实际应用的通信延迟为约束,考虑总线竞争、通信同步带来的通信延迟,综合出满足延迟约束的总线参数.对综合后的Crossbar总线与共享总线进行事务级建模和分析,进一步优化生成的总线拓扑结构.实验证明,该方法解决的问题较以往更加全面,生成的总线拓扑结构和参数更优.     

多总线接口信号处理SoC虚拟验证平台的实现

多总线接口信号处理SoC芯片是以信号处理DSP为核心集成了多个总线接口的片上系统,该SoC涉及的总线协议众多,验证复杂、工作量大,验证将是该SoC芯片开发的瓶颈。为了缩短多总线接口信号处理SoC芯片的开发周期,提高该SoC芯片的一次流片成功率,必须采用更为可靠和有效的验证方案。以SoC验证流程及方法为指导,重点介绍了多总线接口信号处理SoC虚拟验证平台的构建和具体实施。验证结果表明,该验证平台能高效、全面验证芯片功能,提高了芯片验证效率,缩短了整个芯片开发周期,为芯片的成功投片提供了可靠保障。     

一种基于总线控制器的SoC功耗分析方法

总线是观测数据流行为从而进行媒体处理SoC芯片系统级功耗分析的较佳研究对象。Wishbone总线具有简单、灵活、免费等特点，是具有较强竞争力的系统芯片总线(SoC Bus)标准之一。在媒体处理SoC芯片的Wishbone总线控制器中增加具有功耗分析功能的专用模块，可以在不改变正常集成电路EDA设计流程的情况下较好地完成系统层次的功耗分析任务，在低功耗设计中具有广泛的应用前景。     

片上网络容错路由算法分析和评价

片上网络技术是借鉴并行分布式计算机及传统计算机网络的概念解决片上多核系统的通信问题。片上网络代替片上总线通信,解决了片上总线结构所引起的可扩展性、效率、面积、功耗等问题。然而,片上网络在数据传输过程中可能由于各种原因产生故障,因此片上网络可靠性研究是当前一个研究热点。首先总结了片上网络故障分类,比较和分析了当前片上网络容错算法并给出其优势和缺陷,最后对全文进行总结,并给出了片上网络容错算法的展望。     

基于AHB总线的灵活可配置WLAN芯片架构设计

根据无线通信芯片不同协议版本以及不同场景的应用需求,提出了一种针对系列无线局域网SoC、基于AHB总线的灵活可配置通用总线体系架构。介绍了该总线的系统架构和关键模块的设计,重点分析了该结构的可扩展性、可重用性等优点。将其应用于实际WLAN芯片的SoC架构设计中,实际原型系统表明该总线架构功能完全符合无线通信SoC的系统要求,并具有高度灵活可扩展、高度可重用的总线特征。     

基于ARM Cortex-M3核的SoC架构设计及性能分析

主要研究了基于ARM Cortex-M3核的SoC设计方法及不同架构对芯片整体性能的影响。首先从Cortex-M3的结构特点尤其是总线结构特点出发,分析了基于该核的SoC架构设计的要点。然后通过EEMBC的CoreMark程序,对实际流片的一款Cortex-M3核芯片进行了性能测试,并与STM32F103 MCU的测试结果进行了对比,通过实例说明了不同芯片架构对性能的影响。最后,对影响SoC芯片性能的因素,包括芯片架构、存储器速度、工艺、主频等进行了分析和总结。     

AMBA ASB总线系统主设备的设计

IC设计已经进入系统芯片（system on a chip,Soc）时代。片上总线作为SoC集成系统的互连结构,可以解决各个IP功能模块间的相互通信问题。AMBA总线由于其高性能和ARM处理器的广泛应用以及该总线协议的完全开放性,逐渐成为事实上的SoC总线标准。对现有的微处理器IP核按照AMBA ASB片上总线的协议进行改造,使其能够作为主设备方便的集成在SoC系统中,并使用FPGA验证了基于AMBA总线的系统集成的正确性。     

基于SoC的VGA/LCD控制器设计和实现

在集成电路制造工艺进入深亚微米后，片上系统以其性能好、体积小、功耗低的优点得到广泛应用，通过片上总线将各个IP核连接起来。该文介绍了基于SoC的VGA/LCD图形控制器的设计与实现，使用AMBA规范中的AHB总线互连，采用迸发传输、分割传输、ping-pong帧切换以及FIFO时钟控制等技术在保证图像输出的同时，尽可能降低控制器的总线占用率。