USB2.0主机控制器和数字信号处理器的设计研究.pdf

复旦大学
硕士学位论文

姓名:唐晓燕
申请学位级别:硕士
专业:微电子学与固体电子学
指导教师:闵昊
20070529
摘要涌谧魑=昀从τ米罟惴旱母咝Ы涌诩际踔唬驯淮蠖嗍牡缱产品所采用;∩希紫却罱薝主机控制器的系统框架;随后,对主机端底层协议处理和物理层接口转换部分做深入讨论,详细介绍了其硬件电路设计,并重点研究了低管脚数接口的实现,以及其对减小芯片面积、,本文重点研究了通用可编程数字信号处理器的设计,利用总线哈佛结构、流水线、专用乘法器、地址发生器以及存储器控制等先进技术,采用强大指令集,,利用煽7⒐ぞ吆蚗平台对处理器进行了最后,,下载到中进行电路级验证。在此基础上,本文搭建了以位为系统处理器、,数字信号处理器具备较高的处理速度、占有较小的芯片面积和系统资源,具有良好的预期应用价值。关键字:.骰刂破鳌⒌鸵攀涌凇⑹中藕糯砥鳌⒅噶罴⒘魉线、存储器控制。具有十分重要的意义。验证.Ⅳ
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论文独创性声明论文使用授权声明本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中除本人完全了解复旦大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留了特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或其它机构己经发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。作者签名送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。保密的论文在解密后遵守此规定。
第一章绪论选题的背景和意义高速串行总线魑R恢中滦说募扑慊馍枳芟弑曜迹颖曜嫉某鱿值大规模的应用,仅用了短短几年的时间,这一切都得益于它易用、真正的热插拔、高性能和系统造价低廉等优点。而数字信号处理器ひ迪低持械母髦旨控设备中,最核心的技术就是数据采集和分析控制系统,这都离不开际的发展和支持。在家庭网关系统中,⒍列床僮骱椭卸洗恚允迪纸系的芯片复杂度和较小的内核面积,在应用上具有一定的研究意义。本章作为论文的引言,首先阐述了本论文选题的背景和动因,随后分别简单介绍了虳两大技术的发展现状,,最后列举了论文的主要工作、创新和各章节安排。目前,集成电路的主要应用已经从过去的国防应用、工作站、中小型计算机、、网络通讯设备,转移到以人为主、带有多样性的消费电子方面。数字家庭中网关核心便是顺应了这种需求。除了需要强大的计算能力外,数字家庭网关系统还要求作为信息处理核心平台的片上系统酒芄煌渌璞附懈咚的数据传递。为了与现有的计算机系统和外设相兼容,片上系统必须从现有的接口协议中选择一种通用的高速数据接口,由于涌谟τ玫墓惴盒裕眯是最好的选择。低嘲ㄖ骰咂骱蜕璞浮V骰挥幸桓觯司哂泻蜕璞附行数据交换的底层协议处理功能之外,还必须承担全部的事物安排调度和设备驱动,因此骰刂破鱩核是低持械囊桓鲋匾W槌刹糠帧另一方面,考虑到系统的复杂性造成内核外围的输入输出单元数目急剧增加,它直接影响到芯片面积和采用的封装规模,。是对目前成熟的,.骰耸辗⑵骱甑ピ=涌协议中/涌诘母慕引脚数目减少至条,克服了芯片面积大、电流损耗等多项不利因素,特别适合在各类主机、⑵的需要。
通用∞扩展口,适合很多硬件开发平台的应用。姆⒄估泛脱芯肯肿年拢琁正式发布了无线晷蜕洌滞黄屏嗽数字信号处理器肫渌允旨际跷;〉南低郴蛏璞付际窍嗷ゼ容的,它可编程的特点增强了软件开发的灵活性;另一方面,诤讼喽愿丛的裕渖杓聘丛佣群偷缏饭婺6枷喽越闲。⑶移浯硭俣缺茸羁斓箍丁T诘苯竦氖只贝尘跋拢珼己成为通信、计算机、从硬件结构上看,捎酶慕偷墓鸾峁梗哂卸懒⒌牡刂纷芟吆褪总线:采用流水线作业,相当于多指令并行执行,大大提高了运算速度;利用独立的乘法器,乘法指令在单周期内完成:支持循环寻址、位倒序等特殊指令使运算中的寻址、排序及计算速度大大提高;此外,哂辛榛畹哪诖媾渲梅绞胶因此,本论文依托家庭网关段O低称教ǎ迪諹主机控制器杓埔约坏幕赥噶罴氖中藕糯砥,并且搭建了以为系统处理器的实现方案,研究了该硬件系统的实现策略、设计和验证方法,这一选题具有一定的创新性意义和实用价值。另一方面,基于嘌难爸贩绞胶土榛畹哪诖媾渲梅绞剑么砥鞯纳杓坪实现也为今