“中微一號(hào)”SoC片上總線系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著半導(dǎo)體水平步入超深亞微米時(shí)代，電路設(shè)計(jì)能力以及制造能力得到了極大發(fā)展。為了解決系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜性以及上市時(shí)間緊迫性的問題，基于IP復(fù)用的設(shè)計(jì)辦法逐漸成為了電路設(shè)計(jì)中的主流技術(shù)。SoC芯片的整體性能、系統(tǒng)功耗和各模塊設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度主要由內(nèi)部總線的結(jié)構(gòu)來決定，因而片上總線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以決定SoC芯片設(shè)計(jì)的成功與否。
　　由ARM公司推出的AMBA片上總線是當(dāng)前業(yè)界最流行的總線標(biāo)準(zhǔn)之一，已獲得了廣泛應(yīng)用。AMBA總線規(guī)范包括AHB總線和

2、APB總線。本文在研究片上總線的基礎(chǔ)上，充分理解了AMBA總線協(xié)議，采用自頂向下的設(shè)計(jì)方法，搭建基于AMBA協(xié)議的AHB-APB總線架構(gòu)，設(shè)計(jì)了AHB仲裁器、譯碼器、APB橋，另外還完成了DMA控制器，DES算法加密模塊等IP核。整個(gè)電路采用Verilog HDL進(jìn)行代碼編寫，用NC-Verilog進(jìn)行功能仿真，最后采用TSMC65nm CMOS工藝庫進(jìn)行綜合及布局布線并完成流片驗(yàn)證。
　　本文所設(shè)計(jì)的片上總線系統(tǒng)已經(jīng)在SoC芯片

3、中得到了流片驗(yàn)證，各項(xiàng)指標(biāo)均能滿足項(xiàng)目要求。該SoC作為一款面向嵌入式應(yīng)用的低功耗、高速度、高性能DSP，支持SIMD操作，支持浮點(diǎn)運(yùn)算，芯片經(jīng)實(shí)際測試頻率可達(dá)500MHz，乘加運(yùn)算能力可達(dá)2GMACS，適合于通信和圖像處理的應(yīng)用。芯片采用TSMC65nm GP1P9M工藝制造，電路規(guī)模約為750萬門，芯片面積為4.30×4.95mm2，內(nèi)核電壓1.0V,I/O電壓2.5V，芯片采用BGA576封裝，項(xiàng)目的成功可以為下一代SoC的設(shè)計(jì)提