嵌入式处理器总线单元的设计和低功耗总线的研究

摘要

当前微电子技术可谓一日万里,中国IC产业也取得了飞速的发展.该课题是在国家863项目支撑下完成的.Soc技术使得系统的复杂度大大提高,同时也给设计带来了功耗和测试的难题.该文首先介绍了项目的总线接口单元的设计,解决了一些关键的难点,例如多时钟数据传输,流水线发生数据错误的问题.其次,结合实际的课题,在对系统总线功耗进行研究的基础上,分析了T0编码和BI编码的使用环境,发现它们的互补之处,用数学推导的方式,以T0编码和BI编码为基础,将两种技术结合,得到一种T0-BI的编码方法,弥补了原来采用单一编码方法的不足.

目录

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第一章绪论

1.1国内外IC产业的发展过程与现状

1.2课题简介

1.3本文主要研究工作

第二章总线单元的概念及其设计

2.1功能特性：

2.1.1总线的通信方式

2.2总线控制

2.2.1总线请求与裁决

2.2.2总线接口

2.3总线标准

2.4 BIU体系结构描述

2.4.1 Ec总线接口特点[2]

2.4.2 BIU各个功能块的内部操作过程和信号描述

2.5 SYSAD部分

2.5.1 SYSAD的信号定义

2.5.2 SysAD总线的基本协议

2.6 ECto SYSAD的转换设计

2.6.1完成的主要技术指标

2.6.2具体实现：

2.6.3通信过程的基本过程

第三章总线单元的电路设计

3.1电路设计

3.2结构框图：

3.3数据风险以及差错控制

3.4电路仿真

3.5多时钟域设计

3.6后端时延验证

第四章低功耗设计技术

4.1低功耗设计简介

4.2低功耗的研究方法及层次

4.3低功耗研究的现状

4.4低功耗的一般设计方法

4.4.1减小切换的电压

4.4.2减小电容

4.4.3切换频率

4.4.4减小漏电流和静态电流

4.4.5状态机的设计

4.4.6低功耗总线设计

4.4.7其它特殊的方法

第五章系统功耗控制

5.1一般条件下的低功耗模式设计

5.2 SOC条件下的低功耗模式设计

5.2.1处理器低功耗设计

5.2.2多处理器核的集成

5.3总线分割(bus Segmentation。)

5.3.1一般总线结构

5.3.2低功耗的总线编码

5.3.3典型编码算法

5.4 Bus-Invert编码

5.4.1总线分割对降低功耗的作用

5.4.2自适应编码方法

第六章结束语

6.1论文主要成果

6.2将来研究工作

参考文献

附录

致 谢