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面向全定制宏模块的时序建模技术研究与实现

作　者: 贾有方
导　师: 陈吉华
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 电子科学与技术
关键词: 全定制 时序模型 静态时序分析 特征参数 激励波形
分类号: TN47
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 21次
引　用: 1次
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内容摘要


YHFT-DX是一款正在研制的高性能DSP,其内核设计目标为600MHz。为了实现高性能,在电路设计上采用半定制/全定制混合的设计方法,对关键部件如运算部件、寄存器文件和内部Cache等使用全定制设计,其余部分使用半定制设计。为了将全定制的模块顺利融入到半定制的设计流程中去,就需要为它们建立时序模型。目前,已有多家EDA厂商推出了标准单元的时序建模工具,它们能够自动化完成标准单元以及I/O单元的特征参数提取。但对于全定制宏模块的时序建模,仍主要依靠手动方式并通过SPICE模拟提取模块的特征参数,非常缺乏自动化工具的支持。本文在国内外相关研究成果的基础上,对深亚微米工艺条件下的时序建模问题进行了深入研究,提出了面向DX处理器全定制模块的时序建模方案,并结合实践开发了一套有针对性的自动建模算法和工具,大大提高了时序建模的效率和精度。本文的主要创新点有:1、为了使提取的特征参数表能够最大程度地表征参数曲面,同时又尽可能小,本文首先通过动态增加采样点的算法进行参数提取,然后通过两次一维压缩,有效实现了对参数表的优化;2、为了提高电路的模拟精度,本文通过使用一种电压控制电压源的测试电路结构,得到了逼真的非线性输入信号,并实现了对信号斜率快速、精确的控制;3、激励波形的质量直接影响特征参数提取的质量,是参数提取的关键之一,为此本文提出了一种基于路径敏化的激励波形自动生成算法,该算法能够简洁、完备地生成参数提取所需的激励波形。

全文目录


摘要  9-10
ABSTRACT  10-11
第一章 绪论  11-17
  1.1 课题的研究背景  11-14
    1.1.1 集成电路设计面临的挑战  11-12
    1.1.2 半定制、全定制混合设计  12-13
    1.1.3 YHFT-DX 项目背景  13-14
  1.2 课题研究的主要内容  14-15
  1.3 本文的结构  15-17
第二章 静态时序分析概述  17-32
  2.1 STA 的基本原理  17-22
    2.1.1 时序路径的划分  17-18
    2.1.2 路径延时计算  18-19
    2.1.3 时序约束检查  19-22
  2.2 STA 中的时序弧  22-24
    2.2.1 时序弧的分类  22-24
    2.2.2 时序弧建模方法比较  24
  2.3 STA 中的延时模型  24-31
    2.3.1 单元延时模型  25-28
    2.3.2 连线延时模型  28-31
  2.4 本章小结  31-32
第三章 DX 处理器中定制模块的时序建模  32-52
  3.1 时序模型的分类  32-33
  3.2 时序模型建立的基本步骤  33-42
    3.2.1 模块接口时序  34-35
    3.2.2 时序特征的提取  35-40
    3.2.3 时序信息的描述  40-42
  3.3 全定制宏模块的时序建模  42-51
    3.3.1 宏模块时序弧的压缩  42-44
    3.3.2 两类模块的参数提取  44-47
    3.3.3 定制模块的建模自动化  47-51
  3.4 本章小结  51-52
第四章 特征参数提取及优化  52-63
  4.1 仿真波形生成电路  52-54
    4.1.1 单buffer 电路存在的问题  52-53
    4.1.2 改进的电压控制电压源电路  53-54
  4.2 参数采样点的选择与优化  54-62
    4.2.1 问题的引出  54-55
    4.2.2 参数表中采样点的选择  55-58
    4.2.3 参数表的压缩  58-62
  4.3 本章小结  62-63
第五章 激励波形自动生成算法研究  63-71
  5.1 问题的引出与描述  63-64
    5.1.1 T-算法提出的背景及必要性  63-64
    5.1.2 T-算法的基本思想  64
  5.2 路径的敏化及其条件  64-67
    5.2.1 单路径敏化  65-66
    5.2.2 多路径敏化  66-67
  5.3 基于路径敏化的激励波形生成算法  67-70
    5.3.1 T-算法中的基本概念  67-68
    5.3.2 T-算法描述  68-69
    5.3.3 T-算法应用实例  69-70
  5.4 本章小结  70-71
第六章 总结与展望  71-73
  6.1 全文工作总结  71
  6.2 工作展望  71-73
致谢  73-74
参考文献  74-77
作者在学期间取得的学术成果  77

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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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