论文题目: SOC系统的高层建模——外部存储控制器及总线建模
论文类型: 硕士论文
论文专业: 微电子学与固体电子学
作者: 王镇
导师: 时龙兴
关键词: 建模,外部存储控制器模型,优化,总线模型
文献来源: 东南大学
发表年度: 2005
论文摘要: 随着系统芯片(SoC)技术的发展,芯片的复杂性日益增加,如何在设计之初,准确的从整体上把握系统架构,并对其性能、功耗进行评估,成为SoC设计中重大挑战之一。本文从如何快速准确的建立SoC高层模型,并对其架构进行评估、优化入手,提出建立系统总线的高层次抽象模型,最终实现整个系统的抽象模型,从而在设计之初准确地把握系统架构。本文首先比较了当前流行的几种建模工具SYSTEMC和PLI等的优缺点,最终因为ARM公司的ARMulator在仿真速度上的巨大优势,选择其作为本文的建模工具。并在其基础上建立外部存储控制器的模型,通过仿真与真实芯片比较,表明模型的准确性高达95%,达到高层次建模的要求。然后在外部存储控制器模型的基础上,对其架构进行优化,针对GARFIELD系列芯片使用的ARM7TDMI内核没有缓存(CACHE)的特点,利用SDRAM的突发(BURST)传输特性,在外部存储控制器中加入CACHE,将数据或指令预取到CACHE中,减少对SDRAM访问的等待时间,从而提高系统性能。仿真结果表明,相比较于GARFIELD芯片,在外部存储控制器中引入组相关的数据和指令CACHE及预取结构后,系统性能有50%的提升。最后在外部存储控制器模型的基础上,建立了基于ARMulator的AMBA总线模型和外设接口。总线模型由AHB、APB、总线仲裁机制和中断控制器(INTC)等组成。外设的接口包括AHB接口、APB接口和中断接口。通过接口可以扩展出满足各种需要的外设模型,从而在设计之初在ARMulator平台上,准确建立整个SoC系统模型,对复杂应用和模块设计进行评估、优化工作。
论文目录:
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 问题的提出
1.2 论文主要工作
1.3 论文的结构
第2章 建模工具的选择
2.1 ARMulator 建模
2.2 ARMulator 建模的优势
2.3 ARMulator 模型的精确性分析
第3章 ARM7TDMI 外部存储控制器的建模和优化
3.1 优化方法
3.2 SDRAM 性能分析
3.3 数据FIFO
3.4 组相关
3.4.1 指令角度
3.4.2 数据角度
3.4.3 小结
3.5 预取结构
3.5.1 介绍
3.5.2 PRE BUFFER 指令预取
3.5.3 100%指令预取命中
3.5.4 PRE BUFFER 数据预测
3.5.5 STRIDE PREDICTOR 数据预取
3.5.6 MARKOV PREDICTOR 的数据预测
3.6 本章小结
第4章 AMBA 的总线模型
4.1 开放的意义
4.2 总线模型架构
4.2.1 AHB 主设备接口
4.2.2 AHB 从设备接口
4.2.3 总线仲裁
4.2.4 APB 从设备接口
4.2.5 中断控制器（INTC）模型
4.3 扩展实例
4.3.1 SALVE_AHB_ACC_S1()函数
4.3.2 REQ_GEN_1()函数
4.3.3 INNER_M_PASS_1()函数
4.3.4 DMA_TRANS_CNT_F()函数
4.3.5 DMA_INTC()函数
4.3.6 DMA_INTC_REQ()函数
4.4 本章小结
第5章 应用实例
5.1 MP3 解码过程
5.2 MMA 模块模型
5.2.1 SLAVE_AHB_ACC_S2() 函数
5.2.2 REQ_GEN_2 () 函数
5.2.3 MMA_INNER_F () 函数
5.2.4 MMA__SOFT_CALC () 函数
5.3 MP3 解码准确性分析
第6章 总结展望
总结
展望
致谢
参考文献
研究生期间发表的论文
发布时间: 2007-06-11
参考文献
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