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随着超大规模集成电路的迅猛发展,数字信号处理器性能不断提高,当前更是向着多核方向不断发展,但总线传输性能的增长却远远落后,系统互连传输能力成为嵌入式系统性能提升的瓶颈。在技术和市场的推动下,国际标准组织(ISO)和国际电工委员会(IEC)在2003年10月推出了专门针对嵌入式系统互连的国际标准——RapidIO(Rapid Input Output Interface)。RapidIO互连规范面向背板、片间互连通信,因具有较低的功耗和硬件成本优势,使其成为嵌入式互连的最佳选择。国防科技大学计算机学院微电子所研制的高性能数字信号处理器FT-DSPx是一款多核处理器。FT-DSPx集成了支持RapidIO1.3协议规范的两个串行RapidIO(SRIO)模块用于芯片间互连通信,使用ARM公司的片上总线协议AMBA3.0AXI接口把SRIO和DSP内核进行连接。为了满足FT-DSPx的互连需求,本文设计了RapidIO协议和AXI协议转换的桥接部件AMBA-SRIO桥。本文主要工作包括:1.本文首先系统研究了RapidIO1.3协议规范,分析了RapidIO互连协议架构,对RapidIO逻辑层、传输层、物理层分别进行了研究分析。在分析FT-DSPx系统互连需求的基础上,给出了SRIO的整体设计方案。2.由于DSP内部使用AMBA3.0AXI接口把SRIO和DSP内核进行连接,因此在系统研究AMBA3.0总线协议规范的基础上,设计了用于AXI协议和RapidIO协议转换的AMBA-SRIO桥。借鉴GRIO ULI Interface,本文给出AMBA-SRIO桥与SRIO协议层模块间的接口信号,包括输入通道信号和输出通道信号,完成了AMBA-SRIO桥与AXI接口信号和SRIO协议层信号的对接。3.对AMBA-SRIO桥的功能模块,包括控制和状态寄存器配置、地址和事务映射逻辑、打包解包模块和异步对接模块进行了详细设计与实现。重点对地址和事务映射机制、打包解包过程和利用格雷码异步FIFO实现异步对接进行设计阐述。4.对本文设计的AMBA-SRIO桥进行模块级、部件级和芯片级验证,重点对芯片级验证进行了阐述,给出了验证结果并予以分析。结果表明,集成AMBA-SRIO桥的SRIO能够满足协议规范定义的I/O逻辑操作和门铃事务,并可以支持DMA操作,进一步验证了本文所设计的AMBA-SRIO桥接部件可以满足FT-DSPx互连需求。最后给出了逻辑综合结果,基于Synopsys公司65nm标准单元库,设定温度为25℃,工作电压1.2V条件下,面积为109.4051μm2,功耗为10.1024mw。