網(wǎng)絡芯片物理編碼子層關鍵電路的設計及驗證.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的快速發(fā)展，人類的生活越來越離不開網(wǎng)絡。在生活服務等相關領域，無時無刻都要進行信息之間的傳輸。而網(wǎng)絡芯片，在其中一直扮演著重要的角色。目前，對網(wǎng)絡芯片的研究中，由于編碼校驗是數(shù)據(jù)進行可靠通信的保障，編碼校驗的效率也是決定芯片面積的重要因素，因此，對于網(wǎng)絡芯片中物理編碼子層的研究越來越重要。因而，本課題基于對一種網(wǎng)絡芯片——光纖通道交換機芯片物理編碼子層的研究，基于光纖通道技術的優(yōu)勢，并且采用SoC設計流程，完成了物理編碼子

2、層關鍵電路的設計驗證工作，并且實現(xiàn)了可復用IP的設計。本文主要完成的工作包括：
　　1.在設計初期，深入研究了相關基礎理論，包括物理層結構和光纖通道技術。在深入理解光纖通道協(xié)議和物理編碼子層功能的基礎上，對該芯片物理編碼子層的編碼和校驗算法進行了研究。綜合各方面因素，探究適合光纖通道交換機芯片的編碼技術和校驗算法。
　　2.基于光纖通道協(xié)議，采用當前 SoC設計技術，分析了光纖通道交換機芯片的體系架構，提出了適合片上系統(tǒng)設計

3、的光纖通道交換機芯片PCS關鍵電路具體功能特性要求。根據(jù)PCS模塊的具體功能，提出了PCS關鍵電路的設計方案，分別從發(fā)送和接收兩部分詳細介紹了各個子模塊的設計。發(fā)送部分的設計中，實現(xiàn)了8B/10B的編碼、發(fā)送緩沖區(qū)以及偽隨機碼產(chǎn)生器的設計；接收部分的設計中，實現(xiàn)了8B/10B的解碼、接收彈性緩沖區(qū)、Comma的檢測和校準以及CRC校驗等子模塊的設計，最終實現(xiàn)了PCS模塊的設計。并且基于光纖通道交換機芯片的研究，本文提出了一種可復用的PC

4、S關鍵電路的設計技術。
　　3.在模塊設計實現(xiàn)后，進行了PCS關鍵電路的模塊級功能仿真、系統(tǒng)級虛擬平臺仿真驗證以及FPGA的實現(xiàn)。模塊級仿真中，首先，根據(jù)需求規(guī)范、功能規(guī)范等編寫驗證規(guī)范，編寫測試項；然后根據(jù)策劃的驗證項，編寫測試用例，對模塊進行了驗證。系統(tǒng)級虛擬平臺驗證中，通過添加不同的總線功能模型，構成交換機芯片工作所需的最小虛擬系統(tǒng)；然后在交換機芯片其他外設接口上，通過編寫相應的測試模型，模擬該外設的輸入和輸出操作，在虛擬的