動(dòng)態(tài)時(shí)鐘門控管理策略的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、在嵌入式產(chǎn)品快速發(fā)展的今天，產(chǎn)品性能不斷改進(jìn)。但與此同時(shí)，由于性能提高帶來的處理器功耗也明顯升高。在高性能SoC(System-on-Chip)中，動(dòng)態(tài)功耗占據(jù)整體功耗的絕大部分，時(shí)鐘門控技術(shù)是降低電路動(dòng)態(tài)功耗十分有效的方法，而動(dòng)態(tài)時(shí)鐘門控技術(shù)可以在此基礎(chǔ)上獲得更低的動(dòng)態(tài)功耗。
　　本論文研究數(shù)字集成電路中常見的數(shù)據(jù)通路與控制電路的動(dòng)態(tài)時(shí)鐘門控管理策略，其中數(shù)據(jù)通路研究了總線接口電路與先入先出隊(duì)列(First Input Firs

2、t Output，F(xiàn)IFO)的動(dòng)態(tài)時(shí)鐘門控方案，控制電路研究了有限狀態(tài)機(jī)的動(dòng)態(tài)時(shí)鐘門控方案。動(dòng)態(tài)時(shí)鐘門控管理策略的難點(diǎn)在于監(jiān)控各典型電路的工作狀態(tài)，從而動(dòng)態(tài)控制其工作時(shí)鐘。對(duì)于總線接口電路，通過分析讀寫數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，設(shè)計(jì)總線監(jiān)控電路，完成總線接口電路的動(dòng)態(tài)時(shí)鐘門控方案。對(duì)于FIFO電路，通過研究該電路結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，按照讀寫時(shí)鐘是否相同，分別提出了同步、異步FIFO的動(dòng)態(tài)時(shí)鐘門控方案。對(duì)于狀態(tài)機(jī)電路，通過研究狀態(tài)轉(zhuǎn)換的特點(diǎn)，提出了狀態(tài)機(jī)的拆

3、分策略，并且設(shè)計(jì)時(shí)鐘控制單元消除拆分后子狀態(tài)機(jī)之間的交叉跳轉(zhuǎn)，完成狀態(tài)機(jī)電路的動(dòng)態(tài)時(shí)鐘門控方案。本文選取一個(gè)從設(shè)備DDR控制器與一個(gè)主設(shè)備LCD控制器，將典型電路的動(dòng)態(tài)時(shí)鐘門控策略運(yùn)用到這兩款控制器中，降低電路功耗。
　　論文的最后提供了一系列的功能測(cè)試和功耗測(cè)試結(jié)果。仿真驗(yàn)證表明，數(shù)據(jù)通路和控制電路的動(dòng)態(tài)時(shí)鐘門控策略功能是正確的。功耗仿真結(jié)果表明，在多種典型應(yīng)用場(chǎng)景下，采用動(dòng)態(tài)時(shí)鐘門控方案后的DDR控制器和LCD控制器整體功耗分