家庭网络核心SoC平台——IP核开发规范研究及基于SoC的VGAIP核研制

摘要

本课题首先研究了现行的基于IP技术的SoC的设计方法、流程和环境；然后以VGA控制器IP核为实例，采用软硬件协同设计的思想，在嵌入式系统中设计实现了基于FPGA的IP模块，完成了RTL代码的编写、设计综合、功能验证、波形仿真，以及最终在本课题开发板上的结果调试，实现了设计功能和需求的一致；最后，根据“家庭网络核心SoC平台和整体解决方案”的要求指标，结合VGA控制器IP核的实际开发，在对已有IP核开发规范进行深入研究的基础上，提出了面向信息家电的IP核开发规范。 本文首先分析了“863”课题中的整体解决方案，介绍了IP核复用技术的基本概念和国内外研究动态，明确了IP复用技术的研究意义；然后从IP开发和验证两个方面入手，重点阐述了IP的设计流程及设计中的关键技术等；在对VGA控制器工作原理进行深入研究的基础上，详述了基于AMBASoC总线的VGA控制器IP核设计过程；针对家庭网络核心SoC平台的实际应用，提出了相应的软硬件开发平台实现方案，实验结果表明，利用该方案实现的VGA控制器IP核便于修改易于实现，分辨率最高可支持1024*768，256色，具有可移植性。该IP核已作为一个功能模块嵌入到SoC平台中，运行稳定可靠。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1选题背景与研究意义

1.1.1家庭网络(Home Networking)

1.1.2嵌入式系统平台

1.1.3 SoC(System-on-Chip)

1.1.4 IP(Intellectual Property)

1.2国内外IP技术研究现状和发展趋势

1.3研究内容

1.4论文结构

第二章SOC设计中的IP核技术研究

2.1引言

2.2IP开发

2.2.1 IP的基本特征

2.2.2 IP开发流程

2.2.3 IP设计的四大阶段

2.2.4 IP验证的主要过程

2.3 IP集成

2.3.1 IP集成的一般考虑

2.3.2 IP集成的关键技术

2.4 IP标准化问题分析与研究

2.4.1VSIA工作组近期工作情况

2.4.2结束语

2.5本章小结

第三章VGA系统工作原理

3.1 VGA技术组成

3.2 VGA工作模式

3.3 VGA数据到颜色的转换

3.4本章小结

第四章VGA控制器IP核设计与实现

4.1 VGA控制器IP核设计

4.1.1体系结构与模块划分

4.1.2 VGA核信号

4.1.3 VGA寄存器

4.1.4 VGA视频时序

4.2 VGA控制器IP核软件平台实现

4.2.1各模块功能实现

4.2.2仿真

4.2.3测试平台(testbench)

4.2.4嵌入式linux操作系统

4.2.5Micro Windows简介

4.3 VGA控制器IP核硬件平台实现

4.3.1微处理器

4.3.2片上总线——AMBA总线

4.3.3开发板

4.4 VGA控制器IP核总体实现方案

4.4.1实现步骤

4.4.2实验结果及性能分析

4.5本章小结

第五章研究总结与评价

5.1研究总结与评价

5.2研究工作展望

参考文献

攻读学位期间的研究成果

致 谢

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