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HDMI中E-DDC的ASIC实现及验证

作　者: 谢晓
导　师: 谢凯年
学　校: 上海交通大学
专　业: 软件工程
关键词: 高清多媒体接口增量设计 E-DDC E-EDID ASIC
分类号: TN492
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

HDMI(High Definition Multimedia Interface高清多媒体接口)是在DVI(Digital Visual Interface数字可视接口)的基础上发展起来的数字接口,它能够传送未经压缩的高画质视频和多声道音频信号,并且提供HDCP(High Bandwidth Digital Content Protection高带宽数字内容保护)功能,本课题涉及到的是HDMI的控制通路部分,包括DDC控制器和slave I2C的ASIC设计、仿真及FPGA验证,实现的是主机与发送机以及接收机三者之间的通信,如果这些模块出了问题,直接会导致这个系统瘫痪,所以本课题涉及的两个模块显得非常重要,又由于本课题都是涉及的接口电路的设计,验证难度相对较大,所以我们对其进行了FPGA验证,用真实的器件来测试我们的设计,保证系统的正常工作。最后,我们对一种高效的FPGA的设计方法——增量设计进行了深入的研究,摸索出增量设计的设计流程,这种方法能大大加快FPGA的设计周期,特别适用于项目的调试阶段。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章课题研发背景及应用前景  8-17
  1.1 高清数码产品的发展对多媒体接口提出了要求  8
  1.2 高清多媒体接口的发展  8-12
  1.3 HDMI 的整体架构及模块介绍  12-17
    1.3.1 HDMI 整体架构  12-15
    1.3.2 E-DDC 介绍  15-16
    1.3.3 slave I2C 介绍  16-17
第二章 IC 设计流程简介  17-28
  2.1 项目规范的分析  17-18
  2.2 系统架构设计  18
  2.3 各模块设计和验证  18-20
  2.4 RTL 仿真  20-21
  2.5 逻辑综合与扫描链的插入  21-22
  2.6 静态时序分析  22-23
  2.7 布局（Floorplan、Placement）  23-24
  2.8 时钟树综合（Clock Tree Synthesis）  24-25
  2.9 布线（Rounting）  25-26
  2.10 后仿真（Post-Simulation）  26
  2.11 形式验证（Formal Verification）  26-27
  2.12 设计流程中的其他一些方法  27-28
第三章 RTL 设计及验证  28-57
  3.1 课题总体描述  28-31
    3.1.1 缩略词描述  28
    3.1.2 特性描述：（Feature list）  28-29
    3.1.3 I2C 的电气连接  29-30
    3.1.4 课题总架构  30-31
  3.2 Slave I2C 的设计  31-39
    3.2.1 Slave I2C 的接口描述  31-33
    3.2.2 Slave I2C Controller 读写 Register File 的时序图  33-34
    3.2.3 Slave I2C 的协议  34-39
  3.3 E-DDC 控制器的设计  39-57
    3.3.1 E-DDC 控制器接口描述  39-42
    3.3.2 E-DDC 控制器寄存器描述  42-45
    3.3.3 E-DDC 控制器时序  45-50
    3.3.4 E-DDC 控制器状态机  50-51
    3.3.5 RTL 测试项目  51-53
    3.3.6 RTL 仿真结果  53-57
第四章课题的FPGA 验证  57-70
  4.1 FPGA 测试硬件架构  57
  4.2 C51 程序的设计  57-61
  4.3 读取EDID  61-63
  4.4 FPGA 设计流程—incremental design flow  63-70
    4.4.1 设计的综合  64-65
    4.4.2 implementation(实现)  65-70
第五章结论  70-72
参考文献:  72-74
致谢  74-75
攻读学位期间发表的学术论文  75-76
上海交通大学学位论文答辩决议书  76

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