移动数字电视接收前端芯片的数字控制电路设计

摘要

移动数字电视接收前端芯片是移动数字电视终端的重要组成部分，它负责将接收到的移动数字电视信号从射频频段搬移到基带频段，以供基带解调芯片进行相应的处理。为了实现对移动数字电视接收前端芯片工作状态的控制，芯片内置数字控制电路模块。
　　针对移动数字电视接收前端芯片的需要，描述了芯片当中数字控制电路模块的总体架构，分配了寄存器组当中的控制寄存器，然后给出了I2C总线接口电路模块和寄存器组电路模块的设计方法。借助EDA工具，实现了对数字控制电路模块从数字前端设计到数字后端设计的ASIC全流程设计，并对设计进行了逻辑功能验证、FPGA验证、综合后时序仿真、版图后时序仿真以及晶体管级仿真。最后通过联合仿真对数字控制电路模块进行仿真验证。
　　电路设计采用TSMC0.13μm CMOS工艺，设计电压为1.2V。布局布线后得到较为理想的版图面积。整个数字控制电路模块的最终版图面积为17360μm2。晶体管级仿真结果显示平均功耗为382.44μW，功耗满足设计要求。
　　验证与仿真的结果均表明，所设计的I2C接口电路模块符合I2C总线2.1规范并正常工作在I2C总线上。所设计的寄存器组模块能够通过I2C接口电路正确接收和发送数据。所设计的数字控制电路完全可以实现移动数字电视接收前端芯片的数字控制功能。

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缩略语表

第一章 绪论

1.1课题研究背景

1.2移动数字电视接收前端芯片的发展

1.3课题研究目的及意义

1.4论文的主要内容

第二章 数字控制总体设计

2.1移动数字电视接收前端芯片架构

2.2移动数字电视接收前端芯片设计指标

2.3数字控制模块功能

2.4数字控制电路总体框架

2.5控制寄存器

2.6数字控制工作流程

第三章 数字控制电路设计

3.1数字控制电路设计指标

3.2 I2C总线格式

3.3 I2C总线接口电路设计

3.4寄存器组电路设计

第四章 前端设计及验证

4.1数字ASIC设计流程

4.2测试向量设计

4.3逻辑功能仿真

4.4 FPGA验证

4.5 VCS时序仿真

4.6逻辑综合与仿真

4.7静态时序分析

第五章 后端设计及验证

5.1布局布线

5.2版图与设计规则检查

5.3版图后仿真

5.4晶体管级仿真

第六章 数字控制联合仿真

6.1联合仿真原理图

6.2联合仿真结果

第七章 总结与展望

致谢

参考文献

个人简历

攻读硕士学位期间的研究成果