面向音頻應用的單片機芯片的設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著微電子技術的發(fā)展，多媒體電子產(chǎn)品和人們的生活越來越緊密。單片機在通信、消費電子、儀器儀表等領域得到了廣泛的應用，滲透到人類生活和國民經(jīng)濟的各個方面。16位單片機由于其低成本、高效能而逐漸占據(jù)著相當重要的位置。本人在參與設計具有完全自主知識產(chǎn)權的16位單片機的過程中，負責了其中的預取模塊、BIST模塊、AC97音頻控制模塊、芯片的后端版圖的設計。本論文將詳細論述如下的內(nèi)容： (1)預取模塊的設計。隨著單片機頻率的不斷提高，單位

2、時間內(nèi)微處理器訪問程序存儲器的頻率不斷增加。然而，與微處理器性能提高的速度相比，F(xiàn)LASH的工作頻率提高的速度相當緩慢。FLASH的較長延時和較低帶寬已經(jīng)成為制約單片機性能提高的主要因素，因此，對指令的讀取進行性能優(yōu)化方面的研究是非常有意義的。如何為微處理器的執(zhí)行提供充足和連續(xù)的指令流，成為提高單片機性能的關鍵。論文剖析了單片機性能無法提高的瓶頸所在，并在設計中進行了改進，采用指令預取方式進行指令讀取，從而在系統(tǒng)層面提高其整體的性能。

3、 (2)BIST模塊的設計。本文首先介紹了電路測試的相關知識和可測性設計中的內(nèi)建自測試的原理、架構和測試方法分類等等。在此基礎上，根據(jù)SRAM的結構特點，采用了BIST的可測性設計方案，減少了測試的成本。本文設計的BIST算法完全兼容March C-，并進行了擴展，簡化了測試過程，覆蓋了SRAM中常見的故障。 (3)AC97音頻控制模塊的設計。AC97標準作為現(xiàn)今最流行的音源結構標準，應用范圍覆蓋整個語音領域?，F(xiàn)今AC97