摘要:现在在系统芯片(System On Chip)设计中,知识产权(IP Intelligence Property)进行设计复用技术显得日趋重要.而且在IP的开发流程中,仿真和验证是极其复杂且耗时的一个环节,同时又非常重要的环节.通过搭建硬件仿真验证平台的方式,就可以高效、方便地对新开发的IP进行验证,并且仿真不同的IP时,仿真环境只需进行较少的改动,具有良好的通用性.
本文对相关概念理论进行简单介绍,包括SOC、IP的概念、JZC总线规范、IP复用等.论文详细阐述了IIC总线的协议及其基本结构,系统的介绍了IP模块的设计方法和大体流程.并且在具体设计过程中根据IIC的工作原理以及功能定义,整个IP被分为接口部分、控制部分、时钟信号部分、模式寄存器解码模块.分模块设计验证,进而提出了较为完整IIC模块的功能验证方法,采用基于Verilog为验证工具.最后,对该平台的主要模块进行了较为详细的理论研究,并给出了实现方式.
关键词:IP复用技术;IIC总线控制器;Verilog;模块设计
目录
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论-1
1.1 微电子的发展-1
1.2 集成电路设计方法-1
1.2.1 集成电路设计方法学-1
1.2.2 SoC与IP核设计技术-2
1.3 IP核介绍-2
1.4 块IP核的设计与验证-3
1.4.1 IP核复用技术-3
1.4.2 可复用IP核的SoC设计方法-3
1.5 IIC简介-4
1.6 课题的意义和论文的主要工作-5
1.7 论文结构及内容安排-5
第2章 IIC总线接口-7
2.1 引言-7
2.1.1 IIC总线的基本概念-7
2.1.2 IIC总线特征-7
2.1.3 IIC电路总线协议介绍-8
2.2 IIC总线的特征-8
2.3 IIC总线的接口电路-8
2.4 IIC总线上的数据传送-9
2.5 IIC总线的寻址方式-10
2.5.1 寻址字节的位定义-10
2.5.2 广播呼叫地址-10
2.6 总线竞争和同步逻辑-11
第3章 IIC总线模块设计-13
3.1 IIC模块的基本架构-13
3.2 IIC控制器时钟信号-14
3.3 寄存器配置-14
3.4 IIC控制部分设计-14
3.4.1 字节命令控制器-14
3.4.2 比特命令控制器-15
3.5 仲裁和时钟同步-16
第4章 仿真与验证-19
4.1 软件及仿真语言-19
4.1.1 仿真软件-19
4.1.2 仿真语言Verilog HDL-19
4.2 仿真设计-19
4.3 仿真结果及分析-23
第5章 结论与展望-29
5.1 结论-29
5.2 展望-29
参考文献-31
致 谢-33
附录A: 仿真所用主程序-35
附录B: 仿真所用测试程序-45