基于PCI的DPRAM接口逻辑设计和验证

论文摘要

随着多媒体技术的发展,人们对外设产品的要求越来越高。在处理器速度越来越快,外设存储越来越大的情况下,人们对计算机总线性能提出了更高要求。PCI局部总线由于其速度快、可靠性高、成本低、兼容性好等特点,在各种计算机总线标准中占主导地位,而采用基于PCI标准的接口设计相应的成为相关项目开发中的优先选择。同时在SOC芯片设计中采用IP(IntellectualProperty)技术是必然趋势。论文着重研究了SOC芯片中ARM处理器和PC机主设备之间的通信问题。参与评估了几种可行的设计方法,最终选择一种适合当前项目应用的方案。该方案使用PCI标准接口挂载DPRAM存储器的设计方法实现了PC机与SOC芯片上的数据传输,取代了传统方案中PCI总线和AHB总线间传输使用AHB/PCI桥接器的设计方法,大大简化了设计的复杂程度,同时具有实时性好、高速稳定、占用逻辑资源少、可移植性强、扩展性强的优点。此外,在Linux系统下搭建了验证平台,编写详细测试用例,通过仿真验证了所设计的DPRAM接口子系统功能正确,满足设计需求。设计的验证过程也是本文重点之一,其测试平台中的自动化测试方法可以应用到其它功能模块中,极大的加速SOC芯片的验证过程。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 总线技术及PCI技术的提出
• 1.2 PCI 总线及其接口的国内外发展现状
• 1.2.1 PCI总线技术的发展和特性
• 1.2.2 PCI总线应用和国内外发展现状
• 1.3 论文的主要内容
• 1.3.1 论文的项目背景、意义和创新点
• 1.3.2 各章节内容
• 第二章 PCI总线协议
• 2.1 PCI总线信号定义
• 2.2 PCI操作规范和读写时序
• 2.3 PCI总线命令与编址
• 2.3.1 PCI总线命令
• 2.3.2 PCI编址空间和方式
• 2.4 PCI的时间约定和结束进程
• 第三章 PCI接口子系统和SOC软硬件协同验证方法
• 3.1 PCI接口子系统
• 3.1.1 PCI软核调研选取
• 3.1.2 FIFO类型从通道
• 3.1.3 AMBA 总线简介
• 3.2 SOC软硬件协同验证方法
• 3.2.1 SOC验证流程
• 3.2.2 SOC软硬件协同验证方法
• 3.3 小结
• 第四章 DPRAM接口模块设计
• 4.1 DPRAM模块处理思路
• 4.1.1 逻辑设计和模块时钟
• 4.1.2 数据流通方式
• 4.2 论文设计相较传统设计的优点
• 4.3 DPRAM模块详细设计与实现
• 4.3.1 DPRAM模块设计过程
• 4.3.2 DPRAM模块冲突处理和代码实现
• 4.4 小结
• 第五章 DPRAM接口模块验证
• 5.1 仿真验证环境的实现
• 5.1.1 搭建验证平台和编写测试用例
• 5.1.2 验证外部环境的模拟
• 5.2 验证结果分析
• 5.3 小结
• 第六章 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者在读期间研究成果