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系统级芯片(SoC)是一种集成了可编程处理器核和多种功能模块的复杂芯片。SoC芯片由于具有集成度高、可编程性好、功耗低等特点,近年来受到了工业界广泛的重视,成为芯片设计的主流技术。随着系统的日益复杂和多样化,SoC芯片的设计和验证复杂度日益增加,因此,迫切需要有一种有效的设计方法和设计平台,降低SoC芯片设计与验证难度。基于平台的SoC设计思想是基于IP的芯片设计方法学的延伸,它可以进一步降低芯片的设计与验证难度,减少开发时间与成本,因此,研究可重用SoC平台具有重要意义。
我国是世界最大的手机终端生产和使用国。随着2009年3G牌照的发放,移动通信终端的市场需求日益增加。因此,研究面向移动通信终端的可重用SoC平台具有重要的现实意义。本文围绕可重用SoC平台设计这一主题,从架构设计、硬件实现和验证3个角度,对面向移动通信终端的可重用SoC平台进行分析和设计,论文的主要内容和与贡献包括:
(1)针对移动通信终端的特点和需求,提出了一款面向移动通信终端的可重用双核SoC平台架构并完成了设计验证。
(2)设计了一款NAND FLASH控制器,完成了模块的RTL代码开发和验证,采用两级流水缓存方式,提高了控制器的使用效率。
(3)研究了系统总线对SoC性能的影响,分析了在不同SoC总线架构下SoC平台的性能差异。
(4)设计了一款异步总线桥和互连矩阵控制器,完成了控制器模块的RTL代码开发和验证。
(5)总结了前端芯片设计与验证流程,开发了基于ARM DSM核的系统级仿真环境以及基于事物级的验证平台。