數(shù)字電視信源解碼系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計與總線分析.pdf

1、隨著集成電路設(shè)計技術(shù)的發(fā)展和芯片集成度的提高,傳統(tǒng)的ASIC設(shè)計方法已經(jīng)不能滿足系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜性和上市時間緊迫性的要求。在數(shù)字電視領(lǐng)域,數(shù)字電視的廣泛普及和數(shù)字電視機(jī)頂盒技術(shù)的發(fā)展也給基于傳統(tǒng)ASIC設(shè)計方法的數(shù)字電視信源解碼器的設(shè)計帶來了新的挑戰(zhàn)。SoC設(shè)計理論和技術(shù)的發(fā)展則使得系統(tǒng)級芯片在集成電路的設(shè)計領(lǐng)域中越來越顯現(xiàn)出其優(yōu)勢。本文基于SoC設(shè)計方法學(xué)對數(shù)字電視信源解碼系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計做了理論分析和實踐探索,研究了數(shù)字電視信源解碼系統(tǒng)的

2、設(shè)計、實現(xiàn)和驗證分析問題。 1.SoC設(shè)計主要研究系統(tǒng)設(shè)計方法和IP核復(fù)用等問題?；谙到y(tǒng)設(shè)計方法,本文通過分析MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)中信源解碼系統(tǒng)的性能要求及當(dāng)前的市場情況對信源解碼SoC進(jìn)行了需求分析,從系統(tǒng)功能和性能上定出了信源解碼SoC的設(shè)計目標(biāo)。然后結(jié)合軟硬件劃分理論及解碼系統(tǒng)各子功能特點對系統(tǒng)進(jìn)行了軟硬件劃分,提出了BTV3000信源解碼SoC架構(gòu)。 2.BTV3000采用了基于ARM核的雙核架構(gòu)、基于AMBA2.

3、0 AHB的總線結(jié)構(gòu)和基于DDR SDRAM的存儲器結(jié)構(gòu)。本文重點從軟硬件劃分的合理性、總線帶寬和存儲器吞吐率等系統(tǒng)性能因素方面對該架構(gòu)設(shè)計方案進(jìn)行了定性和定量的分析。 3.在IP核復(fù)用技術(shù)上,主要以視頻解碼核作為研究對象分析了IP核設(shè)計和復(fù)用所需要考慮的問題。視頻解碼核是信源解碼系統(tǒng)中最關(guān)鍵的功能模塊,該模塊對于系統(tǒng)的性能要求也最高。視頻解碼核的設(shè)計重點不僅僅是解碼功能的實現(xiàn),還需要從系統(tǒng)資源和性能角度去考慮。本文主要針對視頻

4、解碼核中的基于桶型移位計數(shù)器的變長解碼器的實現(xiàn)方法和基于流水線的運動補(bǔ)償模塊的設(shè)計方法做了分析。 4.總線性能是SoC設(shè)計需要考慮的問題,特別是在基于AHB總線的系統(tǒng)中,總線利用率以及主設(shè)備間的總線競爭對系統(tǒng)性能影響很大。BTV3000采用了系統(tǒng)總線和存儲總線分開的總線方案,系統(tǒng)總線采用單層AHB總線結(jié)構(gòu)和延遲優(yōu)先級總裁方案,存儲總線采用單層AHB總線結(jié)構(gòu)和簡單優(yōu)先級總裁方案。 5.介紹了基于Mentor的Seamles