基于FPGA的SoC芯片验证平台设计

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随着通行业的飞速发展,手机支持的功能越来越多,比如目前MP3播放、MPEG4播放和数码照相等功能都被集成到手机里面了。为了实现这些复杂的功能,目前大多数芯片设计公司都采用SoC芯片设计技术来设计手机基带芯片。一个典型的SoC芯片是一套完整的嵌入式系统,包含CPU、DSP以及存储器等单元。在SoC芯片设计领域,由于其高度集成的特性,SoC软硬件协同验证变得非常困难。本课题设计出了一种可用于SoC芯片软硬件协同验证的平台。该平台是采用Altera公司内嵌ARM9处理器的Excalibur系列FPGA芯片实现的。另外,该平台还可以为软件开发人员提供了一个软件调试环境,使得软件开发工作可以提前进行。在印刷电路板的设计过程中,为了保证平台的电气性能,采用了电磁兼容性和信号完整性的相关理论来指导实际的设计工作。同时,采用了Mentor Graphics公司的Hyperlynx仿真软件,对振铃、串扰等信号完整性问题进行了仿真。在完成FPGA验证板的装配工作以后,基于该验证平台成功地进行了SDRAM控制器和RGB LCD控制器的软硬件协同验证。

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引言

第一章绪论

1.1 研究背景

1.2 研究意义

第二章 FPGA验证平台设计

2.1 FPGA验证平台需求分析

2.2 FPGA验证平台总体设计

2.2.1 功能定义

2.2.2 关键器件选型

2.2.3 系统总体框架

2.3 详细设计

2.3.1 电磁兼容性设计

2.3.2 信号完整性设计

2.3.3 SDRAM时序分析

2.3.4 ESD防护设计

2.3.5 电源系统设计

2.3.6 时钟电路设计

2.3.7 可测性设计

2.4 原理图、PCB设计

2.4.1 原理图设计

2.4.2 PCB设计

第三章软硬件协同验证实例

3.1 SDRAM控制器验证

3.1.1 SDRAM控制器实现

3.1.2 仿真、综合

3.1.3 测试程序准备

3.1.4 验证

3.2 RGB LCD控制器验证

3.2.1 RGB LCD控制器实现

3.2.2 程序准备

3.2.3 验证

第四章总结与展望

4.1 工作总结

4.2 后续工作展望

参考文献

后记

附录

1.RGB LCDC控制寄存器

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