基于OR1200的SoC系统设计

摘要

SOC（System-on-Chip）片上系统的出现使集成电路发展成为集成系统，该系统的每个功能模块都可以设计成为具有相对独立功能的IP（ Intellectual Property）核，借助于这些IP及一些标准的总线接口，硬件开发设计人员可以更方便的搭建起硬件系统平台。本文以OpenRisc1200开源处理器为核心，运用SOC设计方法学，挂载外围IP，搭建了一个功能完整的SOC系统。
　　论文剖析了OpenRisc1200开源处理器的代码架构、逻辑单元构造、数据流通路以及各路功能模块组成；对设计中使用的IP互联总线Wishbone进行了分析，并遵循IP复用的设计原则，在构建SOC系统的时候将外围IP接口进行总线标准协议的转换，完成IP核之间的互联以及仲裁请求以及testbench设计分析。论文设计基于Linux环境（Ubuntu10.04），GNU工具链和Xilinx开发套件，对SOC系统进行软件仿真验证，然后在Xilinx ml501 FPGA开发板做了下板测试，对所设计的SOC系统进行了软硬件协同功能仿真验证。论文完成了对该SOC系统外围IP核的功能验证，挂载的外围各个IP均能完成基本功能，整个系统能够完成数据的正常通信和基本控制操作，实现了一般SOC系统的基本功能。

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第一章 绪论

1.1 课题背景

1.2 国内外研究现状

1.3论文内容结构安排

第二章 处理器体系结构及SOC介绍

2.1 处理器概述

2.2 RISC简介

2.3 SOC技术介绍

2.4 本章小结

第三章 OpenRisc1200架构分析

3.1 OpenRisc1200背景介绍

3.2 OR1200架构分析

3.3 Wishbone总线协议

3.4 OR1200总线IO接口和存储系统

3.5 本章小结

第四章 SOC系统总体设计与实现

4.1 概述

4.2软硬件环境搭建

4.3 SOC系统分析与设计

4.4 小结

第五章 系统仿真验证

5.1 CPU及内存仿真测试

5.2 UART模块仿真测试

5.3 GPIO模块仿真测试

5.4 I2C模块仿真测试

5.5 SPI模块仿真测试

5.6 VGA模块仿真测试

5.7 通用SOC系统及应用分析

5.8 本章小结

第六章 总结

致谢

参考文献