AMBA/Wishbone總線橋IP核的設計
發(fā)布時間:2020-12-06 23:37
隨著超大規(guī)模集成電路的迅速發(fā)展,半導體工業(yè)進入深亞微米時代,這給SOC的發(fā)展提供了前所未有的機遇和挑戰(zhàn)。在基于IP復用的SOC設計中,片上總線設計是最關鍵的問題。目前SOC片上總線尚處于發(fā)展階段,還沒有統(tǒng)一的標準,因此各大廠商和組織紛紛推出自己的片上總線標準。在SOC設計中,為了使集成于不同片上總線標準的IP之間能夠進行數據交換與通信,需要相應的總線橋來實現它們之間交互?偩橋完成兩端不同總線標準的協議轉換,實現兩端不同總線接口信號之間的匹配和時序調整?偩橋的使用提高IP的可重用性,使集成于不同總線體系結構中的IP移植變的更加容易。本文研究的內容主要有:首先以目前廣泛使用的AMBA總線和Wishbone總線為基礎,通過分析AMBA總線協議和Wishbone總線協議之間的差異,給出AMBA/Wishbone總線橋的總體設計方案。其次采用自頂向下的設計方法與有限自動機設計技術構建AMBA/Wishbone總線橋,給出總線橋各個功能模塊的具體實現,包括總線橋主協議模塊,總線橋從協議模塊和應用實時仲裁算法的仲裁器模塊等。最后運用功能驗證的技術,設計出基于本設計的驗證平臺和測試程序并且在Mod...
【文章來源】:哈爾濱理工大學黑龍江省
【文章頁數】:72 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 片上系統(tǒng)與IP 核概述
1.2 SOC 片上總線與總線橋
1.2.1 片上總線介紹
1.2.2 總線橋的概念
1.2.3 片上總線的現狀與發(fā)展
1.3 本課題研究意義
1.4 本課題主要研究內容
第2章 AMBA 總線與Wishbone 總線協議分析
2.1 概述
2.2 AMBA 總線
2.2.1 AMBA 總線結構
2.2.2 AMBA 總線信號
2.2.3 AMBA 總線時序
2.3 Wishbone 總線
2.3.1 Wishbone 總線信號分析
2.3.2 Wishbone 總線基本讀寫傳輸
2.4 AMBA 總線和Wishbone 總線協議分析
2.5 本章小結
第3章 AMBA/Wishbone 總線橋總體設計
3.1 AMBA/Wishbone 總線橋設計方案
3.2 AMBA/Wishbone 總線橋體系結構
3.2.1 總線橋在系統(tǒng)中的位置
3.2.2 總線橋系統(tǒng)結構
3.3 本章小結
第4章 AMBA/Wishbone 總線橋各功能模塊的設計
4.1 AMBA-Wishbone 從協議模塊設計
4.1.1 橋從協議模塊接口設計
4.1.2 橋從協議模塊程序流程圖
4.1.3 橋從協議模塊控制器
4.1.4 橋從協議模塊寄存器組
4.1.5 橋從協議模塊基于水位判定思想讀、寫通道
4.2 AMBA-Wishbone 仲裁器模塊設計
4.2.1 實時分配仲裁算法
4.2.2 基于實時分配仲裁算法仲裁器硬件設計
4.3 AMBA-Wishbone 主協議模塊設計
4.3.1 橋主協議模塊接口設計
4.3.2 橋主協議模塊控制器
4.4 本章小結
第5章 AMBA/Wishbone 總線橋的驗證
5.1 驗證方法概述
5.1.1 功能驗證技術
5.1.2 RTL 仿真功能驗證
5.2 AMBA/Wishbone 總線橋的驗證
5.2.1 驗證平臺與驗證方案
5.2.2 驗證結果
5.3 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于Wishbone片上總線的IP核的互聯[J]. 陳光武,范多旺,于超,石文靜. 微計算機信息. 2009(20)
[2]基于FPGA的OPB_AHB總線橋接器的設計[J]. 段小康,戴瑜興. 微計算機信息. 2009(14)
[3]基于斷言的AHB-Wishbone總線橋的功能驗證[J]. 姜偉,王祖強. 電氣電子教學學報. 2008(05)
[4]基于IP復用的總線轉換橋核的設計與研究[J]. 萬靜,崔建磊. 哈爾濱理工大學學報. 2008(05)
[5]AHB片上系統(tǒng)總線的建模與驗證[J]. 張輝,董榮勝. 微計算機信息. 2008(23)
[6]SoC片上五種總線標準的分析比較[J]. 鄧崇亮,覃煥昌. 百色學院學報. 2008(03)
[7]SOC片上總線綜述[J]. 胡小龍,楊蕊. 福建電腦. 2008(02)
[8]SoC設計驗證策略及方法學[J]. 董楊鑫,鄭建宏. 電子質量. 2007(10)
[9]一種新型異步FIFO的設計[J]. 王英力,莊奕琪. 電子設計應用. 2007(09)
[10]SOC總線仲裁算法的研究[J]. 李耀榮,王興軍,梁利平. 微計算機信息. 2007(17)
碩士論文
[1]基于8086CPU單芯片計算機系統(tǒng)總線設計技術的研究[D]. 孫璐.合肥工業(yè)大學 2009
[2]基于ARM的USB2.0-AHB總線橋IP的驗證方法研究以及設計實現[D]. 陳靜.電子科技大學 2007
[3]Cardbus-AHB總線橋IP核的驗證方法研究和實現[D]. 夏蓮.電子科技大學 2007
[4]SoC平臺的片上總線設計及IP核集成技術研究[D]. 何偉.合肥工業(yè)大學 2007
本文編號:2902198
【文章來源】:哈爾濱理工大學黑龍江省
【文章頁數】:72 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 片上系統(tǒng)與IP 核概述
1.2 SOC 片上總線與總線橋
1.2.1 片上總線介紹
1.2.2 總線橋的概念
1.2.3 片上總線的現狀與發(fā)展
1.3 本課題研究意義
1.4 本課題主要研究內容
第2章 AMBA 總線與Wishbone 總線協議分析
2.1 概述
2.2 AMBA 總線
2.2.1 AMBA 總線結構
2.2.2 AMBA 總線信號
2.2.3 AMBA 總線時序
2.3 Wishbone 總線
2.3.1 Wishbone 總線信號分析
2.3.2 Wishbone 總線基本讀寫傳輸
2.4 AMBA 總線和Wishbone 總線協議分析
2.5 本章小結
第3章 AMBA/Wishbone 總線橋總體設計
3.1 AMBA/Wishbone 總線橋設計方案
3.2 AMBA/Wishbone 總線橋體系結構
3.2.1 總線橋在系統(tǒng)中的位置
3.2.2 總線橋系統(tǒng)結構
3.3 本章小結
第4章 AMBA/Wishbone 總線橋各功能模塊的設計
4.1 AMBA-Wishbone 從協議模塊設計
4.1.1 橋從協議模塊接口設計
4.1.2 橋從協議模塊程序流程圖
4.1.3 橋從協議模塊控制器
4.1.4 橋從協議模塊寄存器組
4.1.5 橋從協議模塊基于水位判定思想讀、寫通道
4.2 AMBA-Wishbone 仲裁器模塊設計
4.2.1 實時分配仲裁算法
4.2.2 基于實時分配仲裁算法仲裁器硬件設計
4.3 AMBA-Wishbone 主協議模塊設計
4.3.1 橋主協議模塊接口設計
4.3.2 橋主協議模塊控制器
4.4 本章小結
第5章 AMBA/Wishbone 總線橋的驗證
5.1 驗證方法概述
5.1.1 功能驗證技術
5.1.2 RTL 仿真功能驗證
5.2 AMBA/Wishbone 總線橋的驗證
5.2.1 驗證平臺與驗證方案
5.2.2 驗證結果
5.3 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于Wishbone片上總線的IP核的互聯[J]. 陳光武,范多旺,于超,石文靜. 微計算機信息. 2009(20)
[2]基于FPGA的OPB_AHB總線橋接器的設計[J]. 段小康,戴瑜興. 微計算機信息. 2009(14)
[3]基于斷言的AHB-Wishbone總線橋的功能驗證[J]. 姜偉,王祖強. 電氣電子教學學報. 2008(05)
[4]基于IP復用的總線轉換橋核的設計與研究[J]. 萬靜,崔建磊. 哈爾濱理工大學學報. 2008(05)
[5]AHB片上系統(tǒng)總線的建模與驗證[J]. 張輝,董榮勝. 微計算機信息. 2008(23)
[6]SoC片上五種總線標準的分析比較[J]. 鄧崇亮,覃煥昌. 百色學院學報. 2008(03)
[7]SOC片上總線綜述[J]. 胡小龍,楊蕊. 福建電腦. 2008(02)
[8]SoC設計驗證策略及方法學[J]. 董楊鑫,鄭建宏. 電子質量. 2007(10)
[9]一種新型異步FIFO的設計[J]. 王英力,莊奕琪. 電子設計應用. 2007(09)
[10]SOC總線仲裁算法的研究[J]. 李耀榮,王興軍,梁利平. 微計算機信息. 2007(17)
碩士論文
[1]基于8086CPU單芯片計算機系統(tǒng)總線設計技術的研究[D]. 孫璐.合肥工業(yè)大學 2009
[2]基于ARM的USB2.0-AHB總線橋IP的驗證方法研究以及設計實現[D]. 陳靜.電子科技大學 2007
[3]Cardbus-AHB總線橋IP核的驗證方法研究和實現[D]. 夏蓮.電子科技大學 2007
[4]SoC平臺的片上總線設計及IP核集成技術研究[D]. 何偉.合肥工業(yè)大學 2007
本文編號:2902198
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