视频格式转换芯片片外存储器控制器设计研究

摘要

在数字电视的普及过程中,模拟电视信号和数字电视信号将会并存相当长的一段时间.视频格式转换芯片实现不同电视信号制式之间的转换,具有重要的现实意义.数据量庞大、速度要求高和视频显示格式复杂是视频格式转换所要面对的主要问题.本文介绍了具有良好鲁棒性的视频格式转换芯片的数据缓存系统设计方案. SDRAM具有物理体积小,价格便宜、速度较快的优点,是视频格式转换芯片外部存储器的理想选择,SDRAM存储着整个视频格式转换过程所需要的数据,它是一切工作得以顺利进行的基础.为了解决数据量庞大、速度要求高的问题,SDRAM控制器的设计非常关键,是数据缓存系统的瓶颈.在认真分析SDRAM基本操作方法的基础上,着重讨论了SDRAM控制器的设计方法,包括高性能代码编写、读写操作时序分析、多时钟域设计等问题,探索实现了一种适用性很强的SDRAM控制器.控制器设计了简单的握手信号,可以作为IP核,方便的应用于各种系统.为了能在后续版本中节省人力和时间,本文同时把DDR SDRAM(双倍速同步动态随机存储器)作为SDRAM的升级版本,设计了,DDR SDRAM控制器. 控制器设计采用了自顶向下(Top-Down)的设计方法,对设计规范,子模块的划分与设计,设计的功能仿真及逻辑综合进行了阐述.设计已经通功能仿真,正在进行FPGA板上验证.仿真结果表明,控制器可以满足视频格式转换实时处理的需要.同时对于未来的ASIC实现与FPGA实现的不同,本文也作了简单介绍.

目录

文摘

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第一章绪论

1.1课题背景及选题意义

1.2 RAM工作原理

1.2.1 RAM简介:

1.2.2 SDRAM工作原理

1.2.3结论

第二章SDRAM控制器设计分析

2.1视频格式转芯片数据缓存要求

2.1.1视频格式转换芯片系统架构

2.1.2视频处理算法的硬件实现

2.1.3 系统对数据存储的要求

2.2通用DRAM控制器设计分析要点

2.2.1 Xilinx公司SDR SDRAM控制器结构分析

2.2.2 Xilinx公司DDR SDRAM控制器分析

2.3数据缓存系统设计方案

2.4高速SDRAM控制器设计难点

2.4.1 高性能代码的编写

2.4.2严谨的时序分析

2.4.3 多时钟设计

第三章SDR SDRAM控制器设计

3.1 SDR SDRAM介绍

3.1.1 SDR SDRAM的结构

3.1.2 SDRAM的命令及命令控制字

3.1.3 SDRAM的寄存器设置

3.1.4 SDRAM的工作原理

3.1.5 SDRAM关键时序参数

3.2 SDR SDRAM控制器

3.2.1 控制器结构

3.2.2 模块说明

3.3综合与验证结果

3.3.1 ISE下UCF文件设定

3.3.2 布局布线结果

3.3.3时序分析

3.4功能仿真与测试

3.4.1 功能仿真结果

3.4.2硬件测试方案

第四章DDR SDRAM控制器设计

4.1 DDR SDRAM介绍

4.1.1 DDR SDRAM的结构

4.1.2 DDR SDRAM的特性

4.1.3 DDR SDRAM的命令及命令控制字

4.1.4 DDR SDRAM的工作原理

4.1.5 SDRAM关键时序参数

4.2 SDR SDRAM控制器设计

4.2.1控制器结构

4.2.2模块说明

4.3综合与时序分析

4.3.1 综合与实现结果

4.3.2 时序分析

4.4功能仿真

第五章总结与展望

参考文献

发表论文和参加科研情况

致谢