IC设计技术中的IP核互连

随着IC设计复杂度的不断提高,在SoC中集成的IP核越来越多,基于片上总线的SOC设计技术解决了大规模集成电路的设计难点,但是片上总线的应用带来了可扩展性差、平均通信效率低等问题。近几年来,将英特网络中分层互连的思想引入到SOC设计中IP核的互连上来,提出了全新的集成电路体系结构——片上网络（NOC）,NOC从多处理体系结构、消除时钟树以节省资源、实现并行通信等几个方面,展示了优于总线结构的本质和特性,成功地解决了SOC设计中存在的问题。     

基于虚拟插件的SOC内核互连方法的研究

传统的IC设计方法已无法适应新的片上系统（System On a Chip,SOC）设计要求,需要根本的变革,即从以功能设计为基础的传统IC设计流程转变到以功能整合为基础的SOC设计全新流程。SOC设计以IP的设计复用和功能组装、整合来完成。随着以IP核复用为基础的SOC设计技术的发展,在实际设计时如何有效地对众多IP供应商提供IP核进行有效互联的问题日益受到重视。文章基于标准的接口协议——虚拟元件接口（VCI,Virtual Component Interface）,探索了一条快速、简便、稳定且易于验证的SOC内核互连的方案。     

从SOC到NOC的集成电路设计技术发展

遵循摩尔定律的预言,半导体集成电路工艺技术持续高速向深亚微米工艺发展,大规模集成电路设计技术是发展过程中需要解决的关键问题.基于片上总线的SOC设计技术解决了大规模集成电路的设计难点,但是片上总线的应用带来了可扩展性差、平均通信效率低等问题.近几年研究提出全新的集成电路体系结构NOC,是将计算机网络技术移植到芯片设计中,从体系结构上彻底解决了SOC设计技术存在的问题.因此,NOC将成为集成电路下一代主流设计技术.     

片上网络容错路由算法研究

随着集成电路制造工艺的不断发展,集成在芯片上晶体管的数量也随之增多,已超过几十亿晶体管的规模,因此芯片上可以集成越来越多的IP核。随着芯片中IP核数量的增多,基于总线结构的片上系统(System-on-Chip,So C)已不能满足数据的通信要求,为了解决这个问题,片上网络(Network-on-Chip,No C)作为一种全新的互联结构被提出来。其核心是把网络设计的思想移植到芯片设计中,将片上资源互连起来,并将计算与通信分离。片上网络具有很好的空间可扩展性,采用的全局异步一局部同步的通信机制使并行通信效率更高。NOC带来了一种全新的片上通信方式,它的引入有利于提升可重用设计、解决通信瓶颈和全局同步等难题。本文在研究片上网络结构的基础上,针对片上网络多播通信的特点提出了一种多播容错路由算法。     

基于ML-AHB总线的家庭网关SOC设计

家庭网关是家庭信息化的关键设备。随着以IP核复用为基础的SOC设计技术的发展,片上互联变得越来越重要,要求使用多层总线,以提供尽可能高的带宽。采用ARM公司的高性能总线(ML-AHB,Advanced High-performance Bus),设计了一个家庭网关SOC。将3条主总线分别连接到ARM核的数据总线、指令总线和DMA总线,再将8条从总线连接到外围总线及外围存储器等。经系统验证,取得了很好的效果。     

嵌入式UART的设计及FPGA验证

随着微电子技术的发展,IP核成为SOC IC设计技术的关键;UART(通用异步收发器)作为输入/输出系统中重要的基本组成部分,设计其IP核并嵌入SOC系统中具有十分重要的应用意义。采用自上而下的设计方法,设计系统各模块并集成、仿真,最后在Xilinx ISE 9.1i开发环境下进行了综合、仿真和FPGA器件下载进行硬件实现、验证。结果表明设计正确,功能稳定、可靠。UART IP核能很好的应用到SOC中去,具有很高的使用价值。     

设计SOC所必备的技术

SOC（System－on－a－Chip片上系统）的核心技术是IP（IntellectualProperty，知识产权）核模块，分为硬IP核和软IP核。有的公司不愿意外卖IP核，这类仅供公司内部使用就叫做内源（Insourcing）IP核。可以外卖的IP核就叫做外源（Outsourcing）IP核。产品开发单位为了保证设计质量，减小技术风险，缩短设计周期，争取早日上市，可以花钱购买适合自己需要的IP模块。为了便于开发单位使用不同公司的IP模块，最好有统一的标准接口。目前大约已有170多家公司，包括半导体厂商、EDA（电子设计自动化）公司、IP公司等，成立了虚拟插座…     

IP在中国的现状及未来之路

随着以IP为基础的SOC设计逐渐成为IC设计的主流,针对IP的研发和市场交易在国内越来越受到人们的重视.本文全面系统地分析了当前我国IP研发、使用、交易的现状和存在的关键问题,并展望了IP在我国的未来发展.     

基于LEON开源微处理器的双核SoC平台构建

针对双核SOC设计开发中使用商用微处理器IP核成本较高的问题,提出了一种基于LEON开源微处理器核的双核SoC平台的构建方案。介绍了LEON开源微处理器软核,通过复用开源的硬件IP软核完成了硬件平台的设计,并基于此双核平台完成了软件设计,实现了JPEG的DSP解码。     

基于流水式电路交换的混合容错路由算法

随着芯片集成度的提高和IP核的增多,片上网络（NOC）已成为片上系统[1]（soc）芯片设计的重点。当节点和链路由于网络规模的增大从而导致故障率大大增加,这样,运用容错技术提高系统的可靠性就成为NOC的设计重点.本文在对PCS的研究基础上,基于2D-mesh拓扑结构,提出了一种基于流水式电路交换机制（PCS）改进型的容错路由算法,并在OPNET仿真平台对其进行了仿真和性能分析。     

多核共享存储控制器中AMBA-AHB总线接口的设计

在基于IP复用的SOC设计中,片上总线作为SOC系统集成的互连结构,负责各种移植IP之间的正常通信.片上总线作为各设计模块通信的桥梁,成为了SOC设计中的关键问题.基于AMBA Rev2.0 AHB-Lite 总线协议,通过在存储控制器与AHB总线之间设计AMBA接口,实现系统专用网络据数处理引擎PE与嵌入式通用处理器...     

SOC技术与发展预测

随着集成电路的高速发展,SOC(System on Chip)技术已经成为当今的重要发展方向。总线的选择对于SOC来讲至关重要,通过对当今比较标准的coreconnect总线,AMBA总线,Wishbone总线以及OCP总线之间的比较,了解总线的特征。随着SOC集成度的增加,性能的提高,测试技术变的至关重要,重点介绍三种测试技术——基于扫描测试,边界扫描测试以及内建自测试技术。验证是SOC中最重要的环节,通过对验证方法的说明,预测今后SOC的发展方向。     

一种I2C总线控制器的接口设计

为了实现片上系统芯片与外围设备之间的通信,介绍一种从外围总线（APB）到I2C总线的接口设计。对整个系统按照功能进行了模块划分,阐述了APB总线接口的设计和寄存器配置、I2C总线控制器中的状态划分和状态机设计以及时钟产生模块的实现。设计中采用了异步先进先出来同步APB总线和I2C总线之间的数据交换。对整个设计进行了功能仿真,实现了系统在100 kbps和400 kbps两种工作模式下的数据传输。设计完全满足通信的速率要求。     

基于FPGA平台的媒体系统芯片验证框架

针对媒体系统芯片的不同仿真和验证要求,提出了一种基于FPGA平台的媒体系统芯片验证框架。采用层次化的方法设计软件平台,实现了软件平台的可配置性;采用面向多媒体处理的改进总线结构,实现了硬件平台的可配置和可重用性。基于提出的媒体系统芯片验证框架,快速构建了音频解码系统芯片验证平台,实现了对128 kbps,44.1 kHz立体声AAC LC的实时解码,达到了验证要求。     

ARINC429航空总线地面实验平台设计与开发

在研究了ARINC429总线协议、PCI局部总线、SOC与IP核等关键技术的基础上,设计并实现了基于PCI接口的多通道ARINC429总线接口卡,并以此建立了一个基于PCI接口的ARINC429航空总线地面实验平台。同时对系统平台进行了仿真测试,其结果符合设计要求。     

基于Interconnect Matrix结构的多层AHB总线设计与实现

为了解决AHB片上总线有限带宽的问题,文中在其基础上,介绍了一种交叉互连矩阵结构的多层AHB总线,并从各子模块设计、以及各子模块之间的相互通信描述了多层AHB总线设计及其实现。最后对其进行系统级仿真,此总线结构极大地提高了片上系统传输带宽。     

一个可重利用、低功耗RISC CPU IP核的设计

研究设计了一个可重利用、低功耗的精简指令计算机 (RISC)中央处理器的知识产权 (IntellectualProper ty)核。该RISCCPUIP核采用单时钟周期、两级流水线、哈佛总线结构。在相同处理速度下 ,其功耗降低至传统PICCPU功耗的约 1/ 4。设计的IP核用台湾联华电子 (UMC) 0 .2 5微米CMOS工艺实现 ,测试结果验证了文中的理论成果 ,并成功地实现了该IP核的工业化应用。