高性能DSP移位器的设计与验证
随着数字信号处理技术的广泛应用，对数字信号处理器（DSP,DigitalSignalProcessing）的性能要求也越来越高。通常DSP中设计有专用的移位器，其性能直接影响DSP的运算速度和功耗。针对某型DSP研发项目实际需求，本文设计一款高性能DSP移位器。 本文在分析某型DSP移位器指令的基础上，将DSP移位器指令分为六类：基础移位操作指令、位域操作指令、位流操作指令、位操作指令、定点浮点转换操作指令、加载与存储操作指令，并设计了相应的DSP移位器指令模块。其次，针对移位相关指令操作，设计了一种混合译码方式的桶形移位器；并对DSP移位器的指令流水线进行时序优化，以满足DSP移位器性能需求。最后，针对移位器指令特征设计指令模板，提出了一种基于指令模板的DSP移位器指令测试激励自动生成方法；并构建UVM验证平台。本文采用外部生成测试激励与UVM验证平台相结合的方式，对DSP移位器进行功能验证。 应用Synopsys公司的DC（DesignCompiler）综合工具，基于TSMC40nm工艺库对本文设计的高性能DSP移位器进行性能分析，其运行频率可达600MHz，关键路径延时为0.895ns，功耗为0.8550mw，面积为55739.34μm2，表明本文设计的高性能DSP移位器达到了设计需求。同时将设计的DSP移位器应用于脑电信号处理系统中，结果表明其性能满足对实时数字信号的处理需求。
DSP移位器;测试激励自动生成;UVM验证平台;TSMC40nm工艺库
北京化工大学
硕士
计算机技术
尚颖;尹志刚
2022
中文
TN911.72
2022-11-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）