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SoC复位技术的研究及其RTL设计和验证和自动化实现

作　者: 邱敏
导　师: 马佩军; 马宏治
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 集成电路工程
关键词: SoC 复位 通用模型 自动化
分类号: TN47
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 5次
引　用: 0次
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内容摘要


当今SoC已进入深亚微米时代,正朝着高集成度、高性能方向发展。这给设计和验证都带来了巨大的挑战。SoC支持越来越多的外设,由于不同的模块对复位的需求并不一样,因此对于各个模块的复位的有效管理变得越来越困难。本论文就是在此背景下提出了一种通用的复位模型,并以此为基础实现了SoC复位的RTL设计和验证的自动化,从而缩短了设计和验证所需的时间。为了实现对SoC中各个模块的差异化管理,本文细致地分析了各个模块复位的需求,然后抽象出一种通用的复位模型(CRM)。该通用复位模型是建立在特定复位方式的基础之上,即复位的同步化。复位的同步化结合了同步和异步复位的优点,且这种复位方式特别适用于现代的SoC芯片。同时,为了提高设计前端的效率,本论文也讨论了如何对上述模型的RTL设计和验证进行自动化(ACRM)。为了实现ACRM,本文对ACRM的实现方式进行了细致的研究,具体包括对ACRM实现的必要性、可行性进行了细致的分析,并对ACRM实现的质量进行了论证。在权衡利弊之后,确定了对CRM进行自动化。在ACRM的实现过程中,首先设计了ACRM的整体框架,然后制定了ACRM自动化实现的流程,并照此流程依次实现了RTL设计和验证的自动化。最后,本文结合了ACRM在实际项目中的应用情况,对实践结果进行了分析,并对是否值得采用ACRM进行了评估。结果表明了该通用复位模型的有效性,同时这种自动化实现方式使得其在时间成本、效率、可维护性、代码覆盖率等各个方面都表现出明显的优势。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章 绪论  9-13
  1.1 SOC技术简介  9
  1.2 课题研究背景及意义  9-11
  1.3 论文章节结构  11-13
第二章 SOC中的复位技术  13-23
  2.1 复位的实现方式  13-19
    2.1.1 同步复位  13-15
    2.1.2 异步复位  15-16
    2.1.3 异步复位引起的亚稳态  16-19
  2.2 SOC中复位的管理方法  19-22
    2.2.1 HW reset  20
    2.2.2 SOFT reset  20-21
    2.2.3 PD reset  21
    2.2.4 SEC reset  21
    2.2.5 Other reset  21-22
  2.3 本章小结  22-23
第三章 通用复位模型的设计  23-37
  3.1 设计实用的SOC复位  23-28
    3.1.1 异步复位的同步化  23-24
    3.1.2 reset synchronizer的亚稳态分析  24-27
    3.1.3 同步后的复位信号的可靠性分析  27-28
  3.2 CRM的设计  28-35
    3.2.1 CRM的需求分析  28-30
    3.2.2 CRM的整体框架  30-31
    3.2.3 CRM的实现细节  31-35
  3.3 本章小结  35-37
第四章 基于CRM的自动化实现ACRM  37-49
  4.1 ACRM的实现分析  37-41
    4.1.1 ACRM实现的必要性分析  37
    4.1.2 ACRM实现的可行性分析  37-38
    4.1.3 ACRM实现的质量分析  38-40
    4.1.4 ACRM实现的利弊分析  40-41
    4.1.5 ACRM实现的分析总结  41
  4.2 ACRM的设计流程  41-43
  4.3 ACRM的设计实现  43-48
    4.3.1 RTL Design的自动化设计  43-45
    4.3.2 RTL Verification的自动化设计  45-48
  4.4 本章小结  48-49
第五章 ACRM实践结果及分析  49-55
  5.1 ACRM在实践项目中应用的结果  49-54
    5.1.1 ADCRM设计的易读性和维护性  49-50
    5.1.2 测试试用例的覆盖率和维护性  50-51
    5.1.3 ACRM的效率和时间优势  51-53
    5.1.4 产生及发现bug的概率  53-54
  5.2 ACRM实用性结果分析及总结  54-55
第六章 结束语  55-57
  6.1 总结  55
  6.2 技术展望  55-57
致谢  57-59
参考文献  59-61
附录A 中英文术语对照  61-63
附录B CRG模块的RTL设计的VHDL代码  63-64

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 微电子学、集成电路（IC） > 大规模集成电路、超大规模集成电路
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