DVD伺服控制微處理器集成電路的設(shè)計.pdf

1、作為DVD驅(qū)動和管理SOC(System On Chip)芯片中的一部分,DVD伺服控制微處理器被設(shè)計用來執(zhí)行DVD系統(tǒng)的伺服控制程序,如聚焦,旋轉(zhuǎn),尋道,尋跡等控制任務(wù).為了獲得比較高的性能,設(shè)計DVD伺服控制微處理器時,采用了具有RISC特征的指令集,程序和數(shù)據(jù)總線分離的哈佛結(jié)構(gòu),內(nèi)部使用了四條程序和數(shù)據(jù)總線.為了支持加法,減法,乘法,跳轉(zhuǎn)及數(shù)據(jù)傳輸?shù)戎噶钤O(shè)計了相應(yīng)的執(zhí)行和控制邏輯.為了適應(yīng)DVD伺服控制微處理器執(zhí)行伺服控制算法,該

2、次設(shè)計中DVD伺服控制微處理器采用三塊獨立的位寬不同的內(nèi)存空間和相應(yīng)的總線和20位寬的內(nèi)部數(shù)據(jù)總線和運算邏輯單元.內(nèi)存空間中SVRAM(State Variable RAM)和KRAM(Coefficient RAM)用來存放程序的變量和參數(shù),第三塊IRAM(Instruction RAM)用來存放DVD伺服控制微處理器的程序.DVD伺服控制微處理器集成電路的設(shè)計嚴格地遵循深亞微米數(shù)字集成電路設(shè)計流程.該次設(shè)計因采用了數(shù)字集成電路RTL

3、級低功耗設(shè)計技術(shù),使得DVD伺服控制微處理器有很好的節(jié)能特性,功耗僅有0.2mW/MHz.該次設(shè)計還采用了指令執(zhí)行單元在時鐘的上升沿和下降沿都進行數(shù)據(jù)處理的設(shè)計結(jié)構(gòu)使得指令流水線的級數(shù)降低到兩級,從而降低了指令流水線控制邏輯設(shè)計的復雜度,也省去了編譯器設(shè)計時對各種冒險的處理.DVD伺服控制微處理器集成電路的設(shè)計經(jīng)過驗證能達到要求的性能,絕大部分指令都在一個時鐘周期內(nèi)完成,在臺積電.18um CMOS工藝下,DVD伺服控制微處理可達到10