学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

数字信号处理器存储器系统设计

作　者: 沈江
导　师: 毛志刚；蒋剑飞
学　校: 上海交通大学
专　业: 软件工程
关键词: 数字信号处理器双存取SRAM SDRAM ROM 控制器
分类号: TP333
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 44次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

存储器是数字信号处理器的关键部件。本文是一款支持超哈佛结构16位数字信号处理器(mDSP)设计项目的一部分,主要工作为该款DSP设计存储器系统,该存储器系统包括ROM、双存取SRAM、SDRAM三种存储介质和相应的存储器控制器。具体内容包括:首先,针对超哈佛总线结构数据吞吐量大的特点设计了一个控制电路,使异步单端口SRAM实现单周期双存取功能,成为双存取SRAM。双存取SRAM不仅可以满足超哈佛结构对存储带宽的需求,而且面积和功耗与单端口SRAM相差不大,即双存取SRAM以较小的面积和功耗代价换来性能的大幅度提升。其次,在现有的ROM和SDRAM、成功实现的双存取SRAM基础上设计了三个存储器控制器,使处理器通过总线可以高效访问ROM、双存取SRAM和SDRAM。本文根据所连接的存储介质的不同特点对存储器控制器进行针对性的设计并且给出了控制器内部模块的详细说明。最后,搭建了一个混合仿真环境,对整个双存取SRAM进行仿真,并且给出了单端口SRAM、双端口SRAM和双存取SRAM在面积和功耗上的比较结果,另外对三个存储器控制器分别进行仿真,证明控制器的设计行之有效,整个存储器系统与mDSP实现良好兼容。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-11
第一章绪论  11-17
  1.1 课题背景  11-12
  1.2 DSP概述  12-13
  1.3 DSP存储器系统的概述  13-15
    1.3.1 DSP总线结构的概述  13-14
    1.3.2 存储器的概述  14-15
  1.4 本文主要工作  15
  1.5 论文组织结构  15-17
第二章存储器系统总体架构  17-26
  2.1 mDSP简介  17-23
    2.1.1 简介  17-19
    2.1.2 总线结构  19-20
    2.1.3 流水线结构  20-21
    2.1.4 存储器配置  21-23
  2.2 存储器系统总体架构的发展现状  23-24
  2.3 总体设计  24-25
    2.3.1 设计目标  24
    2.3.2 存储器系统的总体结构  24-25
  2.4 本章小节  25-26
第三章双存取SRAM控制电路设计  26-36
  3.1 SRAM现状  26-27
  3.2 双存取SRAM特点  27-28
  3.3 双存取SRAM整体结构  28-29
  3.4 工作时序  29-30
  3.5 控制电路设计  30-33
    3.5.1 译码器使能信号产生电路  30-32
    3.5.2 灵敏放大器使能信号产生电路  32-33
  3.6 控制电路仿真  33-34
  3.7 本章小节  34-36
第四章存储器控制器设计  36-62
  4.1 存储器地址分配  36-37
  4.2 ROM控制器  37-40
    4.2.1 译码模块  37-38
    4.2.2 仲裁模块  38-39
    4.2.3 冲突检测模块  39-40
  4.3 双存取SRAM控制器  40-48
    4.3.1 译码模块  41-43
    4.3.2 总线仲裁模块  43-44
    4.3.3 地址选择模块  44-45
    4.3.4 冲突反馈模块  45-46
    4.3.5 数据调整模块  46-47
    4.3.6 数据输出模块  47-48
  4.4 SDRAM控制器  48-61
    4.4.1 SDRAM的信号  49-50
    4.4.2 SDRAM的命令  50-52
    4.4.3 SDRAM的基本操作  52-54
    4.4.4 SDRAM模式寄存器  54
    4.4.5 SDRAM的初始化  54-55
    4.4.6 SDRAM控制器的内部结构  55-58
    4.4.7 SDRAM控制器的运行过程  58-61
  4.5 本章小节  61-62
第五章验证和性能分析  62-71
  5.1 仿真工具介绍  62-64
    5.1.1 Modelsim  62
    5.1.2 Design Compiler  62-63
    5.1.3 VCS  63
    5.1.4 NanoSim  63-64
  5.2 NanoSim-VCS混合仿真环境  64-65
  5.3 双存取SRAM验证测试  65-66
  5.4 三种SRAM的功耗和面积比较  66-67
  5.5 存储器控制器的验证  67-70
    5.5.1 双存取SRAM控制器验证  67-69
    5.5.2 SDRAM控制器验证  69-70
  5.6 本章小节  70-71
第六章总结与展望  71-72
参考文献  72-76
致谢  76-77
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文  77-79

相似论文

CMOS星敏感器图像采集系统研究,V448.2
汽车发动机怠速控制中的鲁棒控制方法研究,U464
船用舵机电液伺服单元单神经元PID控制,U666.152
基于NIOS II的导弹伺服控制器的研制,TP273
基于DSP的VXI总线通用接口板研制,TP274
陀螺稳定平台伺服控制系统研究,TJ765
水上交通安全保障系统的关键技术研究,U698
发电机励磁系统的抗饱和控制研究,TM301.2
系统控制理论及其在水下机器人系统中的应用研究,TP13
基于DSP的永磁同步交流伺服电机控制系统研究,TM383.42
基于Nios Ⅱ的GPS信息接收系统设计,TN967.1
中密度板纤维干燥系统与PLC控制系统设计,TP273
基于DSP的直线电机制冷控制器的研制,TM359.4
基于控制方法的粒子群算法改进及应用研究,TP301.6
基于嵌入式技术的导盲机器人设计,TP368.1
智能家居系统的研究与设计,TP273.5
在Cortex-M3上实现基于μC/OS-Ⅱ和CAN总线的实时数据采集系统,TP274.2
低损耗有源电力滤波器控制器设计,TN713.8
基于辅控多网络的电厂脱硫系统应用及实现,TP311.52
电渣炉过程控制系统的设计及优化控制,TP273
基于PLC高炉布料专家自学习的设计与实现,TP273