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片上系统(SOC)通过集成了各种具有某些特定功能的IP核，在单块芯片上实现了一个具有完整功能的系统。但SOC并不是一个封闭的系统，它需要和外部进行通信。因此，SOC芯片上往往根据应用的需要集成了各种各样的接口电路。
本文根据实际项目的需要，为MP3音频SOC设计USB主机控制器和SD卡接口控制器，用以对外部的U盘和SD卡进行操作，并设计了DMA控制器用以实现大量数据的片上交换，然后集成各功能模块及开发相应驱动软件设计了一款MP3音频SOC芯片，研究内容涉及了片上数据传输，软硬件协同验证和SOC单片集成等技术。本论文工作的主要成果体现在以下几个方面:
(1)基于Crossbar片上数据交换结构设计一种多通道DMA控制器，它能有效地提高DMA数据传输的效率和减少对SOC系统中CPU中断次数，保证系统的任务执行效率及传输接口的通信实时性。
(2)根据USB和SD卡接口标准设计了USB主机控制器和SD卡接口控制器，其中所设计的USB总线速率达12Mb/s，可兼容控制USB1.1和USB2.0接口设备，所设计的SD卡接口支持4位数据线模式，总线速率可达到100Mb/s。
(3)实现DMA、USB及SD接口控制器和MP3解码模块、A/D转换器、D/A转换器集成和接口软件驱动设计，完成一款适用于MP3音频播放应用的SOC芯片整体功能软硬件协同验证。