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芯片架构

  • 采用FPGA实现基于ATCA架构的2.5Gbps串行背板接口

    当前,在系统级互连设计中高速串行I/O技术迅速取代传统的并行I/O技术正成为业界趋势。人们已经意识到串行I/O“潮流”是不可避免的,因为在高于1Gbps的速度下,并行I/O方案已经达到了物理极限,不能再提供可靠和经济的信号同步方法。基于串行I/O的设计带来许多传统并行方法所无法提供的优点,包括:更少的器件引脚、更低的电路板空间要求、减少印刷电路板(PCB)层数、PCB布局布线更容易、接头更小、EMI更少,而且抵抗噪声的能力也更好。高速串行I/O技术正被越来越广泛地应用于各种系统设计中,包括PC、消费电子、海量存储、服务器、通信网络、工业计算和控制、测试设备等。迄今业界已经发展出了多种串行系统接口标准,如PCI Express、串行RapidIO、InfiniBand、千兆以太网、10G以太网XAUI、串行ATA等等。 Aurora协议是为私有上层协议或标准上层协议提供透明接口的串行互连协议,它允许任何数据分组通过Aurora协议封装并在芯片间、电路板间甚至机箱间传输。Aurora链路层协议在物理层采用千兆位串行技术,每物理通道的传输波特率可从622Mbps扩展到3.125Gbps。Aurora还可将1至16个物理通道绑定在一起形成一个虚拟链路。16个通道绑定而成的虚拟链路可提供50Gbps的传输波特率和最大40Gbps的全双工数据传输速率。Aurora可优化支持范围广泛的应用,如太位级路由器和交换机、远程接入交换机、HDTV广播系统、分布式服务器和存储子系统等需要极高数据传输速率的应用。 传统的标准背板如VME总线和CompactPCI总线都是采用并行总线方式。然而对带宽需求的不断增加使新兴的高速串行总线背板正在逐渐取代传统的并行总线背板。现在,高速串行背板速率普遍从622Mbps到3.125Gbps,甚至超过10Gbps。AdvancedTCA(先进电信计算架构)正是在这种背景下作为新一代的标准背板平台被提出并得到快速的发展。它由PCI工业计算机制造商协会(PICMG)开发,其主要目的是定义一种开放的通信和计算架构,使它们能被方便而迅速地集成,满足高性能系统业务的要求。ATCA作为标准串行总线结构,支持高速互联、不同背板拓扑、高信号密度、标准机械与电气特性、足够步线长度等特性,满足当前和未来高系统带宽的要求。 采用FPGA设计高速串行接口将为设计带来巨大的灵活性和可扩展能力。Xilinx Virtex-IIPro系列FPGA芯片内置了最多24个RocketIO收发器,提供从622Mbps到3.125Gbps的数据速率并支持所有新兴的高速串行I/O接口标准。结合其强大的逻辑处理能力、丰富的IP核心支持和内置PowerPC处理器,为企业从并行连接向串行连接的过渡提供了一个理想的连接平台。 本文论述了采用Xilinx Virtex-IIPro FPGA设计传输速率为2.5Gbps的高速串行背板接口,该背板接口完全符合PICMG3.0规范。本文对串行高速通道技术的发展背景、现状及应用进行了简要的介绍和分析,详细分析了所涉及到的主要技术包括线路编解码、控制字符、逗点检测、扰码、时钟校正、通道绑定、预加重等。同时对AdvancedTCA规范以及Aurora链路层协议进行了分析, 并在此基础上给出了FPGA的设计方法。最后介绍了基于Virtex-IIPro FPGA的ATCA接口板和MultiBERT设计工具,可在标准ATCA机框内完成单通道速率为2.5Gbps的全网格互联。

    标签: FPGA ATCA Gbps 2.5

    上传时间: 2013-05-29

    上传用户:frank1234

  • 基于ARM嵌入式平台的X86译码SoC架构设计.pdf

    SoC(System On a Chip)又称为片上系统,是指将微处理器、模拟IP核、数字IP核和存储器(或片外存储器接口)集成在单一芯片上。SoC产品不断朝着体积小、功能强的方向发展,芯片内部整合越来越多的功能。ARM架构作为嵌入式系统流行的应用,其应用的扩展面临软件扩充的问题,而X86平台上却有很多软件资源。若将已有的X86软件移植到ARM平台,则可以在一定程度上解决软件扩充的问题。 本论文针对X86指令在ARM中兼容的应用,以智能手机的应用为例,提出了基于ARM嵌入式平台,使用X86指令到ARM指令的二进制翻译模块,达到对X86指令的兼容。主要研究ARM公司的片上总线系统——AMBA AHB和AMBA APB片上总线标准。对Multi-layer总线结构进行研究,分析了Multi-layer AHB系统中使用的Bus Matrix模块的结构,从Bus Matrix模块的内部矩阵结构和系统架构两方面针对系统的特点作出优化。 最后介绍了论文采用的事物级模型与Verilog HDL协同仿真的方法和系统的控制过程,通过仿真结果的比较,验证了利用二进制翻译模块实现X86指令执行的可行性和优化后的架构较适合于X86翻译系统的应用。

    标签: ARM X86 SoC

    上传时间: 2013-06-28

    上传用户:钓鳌牧马

  • 8位MCU架构研究及基于FPGA的IP验证平台实现

    本文首先介绍了主流8位MCU(微控制器)的通用架构,通过比较分析主流国际MCU半导体供应商的MCU产品,结合作者在德国英飞凌公司的项目实践,分析了英飞凌XC866系列8位MCU的架构特点和功能特性。在此基础上,介绍了该MCU芯片的系统集成方法,以及组成模块的架构和功能。 LlN协议是当前广泛应用的车载局部互连协议,作为英飞凌XC866MCU上很关键的一个外围IP,本论文在介绍了MCU架构基础上,设计实现了LlN控制器。LIN协议是UART在数据链路层上的扩展,其关键是LlN协议数据链路层的检测实现。本文给出了一种可靠,高效的协议检测机制,从而使软件和硬件更好配合工作完成协议检测。在完成LlN控制器设计后,本文结合了XC866ADC的架构,介绍了ADC模拟和系统的数字接口概念和实现要点,介绍了如何考虑分析选择合理的数字接口方案。论文最后以XC866的系统架构为基础,提出了一种高效的基于FPGA的IP原型验证平台方案,并以LlN控制器作为验证这一平台的IP,在FPGA上成功的实现了验证方案。论文同时介绍了从SOC设计向FPGA原型验证转换时的处理方法及工程经验,介绍了MCU及验证平台的测试平台思想,以及基于FPGA原型和逻辑分析仪实时测试的MCU固件代码覆盖率测试方法。 目前8位MCU在中低端的应用越来越广泛,特别是目前发展迅速的汽车电子和消费电子领域。因此对MCU架构的不断研究和提高,对更多面向应用领域的IP的研究和设计,以及如何更快速的实现芯片验证将极大的推动MCU在各个领域的应用和推广,将产生极大的经济和应用价值。

    标签: FPGA MCU 8位 架构

    上传时间: 2013-07-14

    上传用户:李梦晗

  • 芯片系统架构技术及开发平台研究之推动

    摘要 本研究计划之目的,在整合应用以ARM为基础的嵌入式多媒体实时操作系统于H.264/MPEG-4多媒体上。由于H.264是一种因应实时系统(RTOS)所设计的可扩展性串流传输(scalability stream media communication)的编码技术。H.264主要架构于细细粒可扩展(Fine Granula Scalability,FGS)的压缩编码机制。细粒度可扩展压缩编码技术是最新MPEG-4串流式传输标准,能依频寛的差异来调整传输的方式。细粒度扩展缩编码技术以编入可选择性的增强层(enhanced layers)于码中,来提高影像传输的质量。本计划主要在于设计一种简单有效的实时阶层可扩展的影像传输系统。在增强层编码及H.264的基本层(base layer)编码上使用渐进的细粒度可扩展编码(Progressive Fine Granularity Scalable,PFGS)能直接使用H.264的格式特色来实现FGS。同时加入了LB-LLF(Layer-Based Least-Laxity-Fir stscheduling algorithm)的排程算法,来增 进网路传输影像的质量。由实验结果显示本系统在串流影像质量PSNR值上确有较佳的效能。

    标签: 芯片系统 架构 开发平台

    上传时间: 2014-12-26

    上传用户:mpquest

  • 硬件电路设计之主芯片选型

    硬件电路设计之主芯片选型 平台的选择很多时候和系统选择的算法是相关的,所以如果要提高架构,平台的设计能力,得不断提高自身的算法设计,复杂度评估能力,带宽分析能力。 常用的主处理器芯片有:单片机,ASIC,RISC(DEC Alpha、ARC、ARM、MIPS、PowerPC、SPARC和SuperH ),DSP和FPGA等,这些处理器的比较在网上有很多的文章,在这里不老生常谈了,这里只提1个典型的主处理器选型案例

    标签: 硬件电路设计 芯片选型

    上传时间: 2013-11-05

    上传用户:HGH77P99

  • 基于8086 CPU 的单芯片计算机系统的设计

    本文依据集成电路设计方法学,探讨了一种基于标准Intel 8086 微处理器的单芯片计算机平台的架构。研究了其与SDRAM,8255 并行接口等外围IP 的集成,并在对AMBA协议和8086 CPU分析的基础上,采用遵从AMBA传输协议的系统总线代替传统的8086 CPU三总线结构,搭建了基于8086 IP 软核的单芯片计算机系统,并实现了FPGA 功能演示。关键词:微处理器; SoC;单芯片计算机;AMBA 协议 Design of 8086 CPU Based Computer-on-a-chip System(School of Electrical Engineering and Automation, Heifei University of Technology, Hefei, 230009,China)Abstract: According to the IC design methodology, this paper discusses the design of one kind of Computer-on-a-chip system architecture, which is based on the standard Intel8086 microprocessor,investigates how to integrate the 8086 CPU and peripheral IP such as, SDRAM controller, 8255 PPI etc. Based on the analysis of the standard Intel8086 microprocessor and AMBA Specification,the Computer-on-a-chip system based on 8086 CPU which uses AMBA bus instead of traditional three-bus structure of 8086 CPU is constructed, and the FPGA hardware emulation is fulfilled.Key words: Microprocessor; SoC; Computer-on-a-chip; AMBA Specification

    标签: 8086 CPU 单芯片 计算机系统

    上传时间: 2013-12-27

    上传用户:kernor

  • Xilinx UltraScale:为您未来架构而打造的新一代架构

      Xilinx UltraScale™ 架构针对要求最严苛的应用,提供了前所未有的ASIC级的系统级集成和容量。    UltraScale架构是业界首次在All Programmable架构中应用最先进的ASIC架构优化。该架构能从20nm平面FET结构扩展至16nm鳍式FET晶体管技术甚至更高的技术,同 时还能从单芯片扩展到3D IC。借助Xilinx Vivado®设计套件的分析型协同优化,UltraScale架构可以提供海量数据的路由功能,同时还能智能地解决先进工艺节点上的头号系统性能瓶颈。 这种协同设计可以在不降低性能的前提下达到实现超过90%的利用率。   UltraScale架构的突破包括:   • 几乎可以在晶片的任何位置战略性地布置类似于ASIC的系统时钟,从而将时钟歪斜降低达50%   • 系统架构中有大量并行总线,无需再使用会造成时延的流水线,从而可提高系统速度和容量   • 甚至在要求资源利用率达到90%及以上的系统中,也能消除潜在的时序收敛问题和互连瓶颈   • 可凭借3D IC集成能力构建更大型器件,并在工艺技术方面领先当前行业标准整整一代   • 能在更低的系统功耗预算范围内显著提高系统性能,包括多Gb串行收发器、I/O以及存储器带宽   • 显著增强DSP与包处理性能   赛灵思UltraScale架构为超大容量解决方案设计人员开启了一个全新的领域。

    标签: UltraScale Xilinx 架构

    上传时间: 2013-11-17

    上传用户:皇族传媒

  • Xilinx UltraScale:为您未来架构而打造的新一代架构

      Xilinx UltraScale™ 架构针对要求最严苛的应用,提供了前所未有的ASIC级的系统级集成和容量。    UltraScale架构是业界首次在All Programmable架构中应用最先进的ASIC架构优化。该架构能从20nm平面FET结构扩展至16nm鳍式FET晶体管技术甚至更高的技术,同 时还能从单芯片扩展到3D IC。借助Xilinx Vivado®设计套件的分析型协同优化,UltraScale架构可以提供海量数据的路由功能,同时还能智能地解决先进工艺节点上的头号系统性能瓶颈。 这种协同设计可以在不降低性能的前提下达到实现超过90%的利用率。   UltraScale架构的突破包括:   • 几乎可以在晶片的任何位置战略性地布置类似于ASIC的系统时钟,从而将时钟歪斜降低达50%   • 系统架构中有大量并行总线,无需再使用会造成时延的流水线,从而可提高系统速度和容量   • 甚至在要求资源利用率达到90%及以上的系统中,也能消除潜在的时序收敛问题和互连瓶颈   • 可凭借3D IC集成能力构建更大型器件,并在工艺技术方面领先当前行业标准整整一代   • 能在更低的系统功耗预算范围内显著提高系统性能,包括多Gb串行收发器、I/O以及存储器带宽   • 显著增强DSP与包处理性能   赛灵思UltraScale架构为超大容量解决方案设计人员开启了一个全新的领域。

    标签: UltraScale Xilinx 架构

    上传时间: 2013-12-23

    上传用户:小儒尼尼奥

  • W83791d是华帮公司生产的通用的具有I2C总线接口的硬件设备监控芯片。此芯片可以监控10种电压的输入信号

    W83791d是华帮公司生产的通用的具有I2C总线接口的硬件设备监控芯片。此芯片可以监控10种电压的输入信号,5种风扇的转速,3种温度的输入等。在我们的存储项目种,目前只是用到了电源电压的监控和硬盘温度的监控。驱动的移植主要是借鉴了I2C的linux下的标准架构和一种linux的新的文件系统—sysfs文件系统。

    标签: W83791d I2C 芯片 总线接口

    上传时间: 2016-04-15

    上传用户:1109003457

  • OMEGA家族芯片简介: 1997年

    OMEGA家族芯片简介: 1997年,STMicroelectronics将MPEG器件、可编程传输器件以及CPU集成在单一的芯片中,制成了OMEGA 家族中第一片STi5500,为机顶盒以及数字电视的蓬勃发展铺平了道路。在此之后,ST使用了相同的芯片组架构进行DVD的开发。DVB和DVD芯片组中的MPEG解码和CPU部分的架构是相同的,只需要改变部分电路,就可以将产品用于卫星、有线、DVD等不同产品中。 ST的OMEGA是一个系列的芯片组,包括:STi5512、STi5514、STi5516、STi5517、STi5518、STi5519、STi5528、STi5580、STi5588、STi5578、STi4629等。

    标签: OMEGA 1997 芯片

    上传时间: 2013-12-31

    上传用户:ZJX5201314