基于AXI总线的DDR数据流量监控器的设计
SoC(system-on-chip)是通过将不同功能的IP(Internet Protocol)核集合在一个芯片上，实现了一个功能完整的系统。因此，功能各异的IP核间的通信效率成为了SoC整体性能的一个关键点。片上总线(on-chip bus)，是用来实现在SoC中不同IP核之间通信的一种总线。在众多的片上总线中，AMBA(Advanced Microcontroller Bus Architecture，高级微控制器总线体系)以其高效率成为了总线标准。AXI总线作为AMBA3.0的组成部分。凭借着其高带宽、高性能、低延迟成为了SoC内部通信的主流的片上总线。 随着SoC的设计复杂化，对信息的存储要求也越高。DDR SDRAM为SoC提供了低成本、高容量以及较高带宽的片外存储器。但是由于动态存储器本身独特的结构，需要复杂的接口控制器来进行与SoC的数据传输。所以在SoC内部往往采用总线来访问存储器的控制器以及接口，从而实现与存储器的数据交互。 本文首先介绍了SoC中存储器控制器的内部结构，包括地址、数据以及命令解码单元的结构。分析了各个模块对存储器的访问情况。然后，通过对AMBA总线的理解，以及对实际芯片结构的分析，设计了监控器。监控该芯片中核心功能的IP核通过AXI总线对存储器进行访问的操作。AXI监控器通过监控IP核使用AXI总线对存储器进行读/写访问的每一个步骤所消耗的时间，来进行分析访问的效率。整个设计分为两个部分:控制模块和监控寄存器模块。控制模块作为整个设计的控制中心，控制着整个监控器复位、清0、读/写ID类型的选择、监控行为中断、监控信息的捕获以及监控的开启和关闭。监控寄存器作为读/写操作的记录单元，则存储每个访问行为的具体数据，来性能分析提供数据来源。 设计完成之后采用AHB主机作为测试模块，对控制模块进行配置来进行控制模式的设置。通过SoC设计验证平台(SDVP)，来对进行整个设计的功能验证。得出各个模块访问存储器的操作具体数据，并根据此数据对性能进行分析，完成本文的工作。
SoC设计;AHB主机;AXI总线;控制模块;监控寄存器;功能验证
安徽大学
硕士
微电子学与固体电子学
吴秀龙;蔺智挺
2015
中文
TP332.3
61
2015-10-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）