高速FFT及可編程分頻器芯片設計研究.pdf

1、數(shù)字集成電路設計分為半定制(semi-custom)設計和全定制(full-custom)設計。當設計電路規(guī)模比較小時，可采用全定制方法以獲得更好的性能和更低的功耗，但是隨著集成電路設計的發(fā)展，電路規(guī)模的不斷擴大，半定制設計能更好的縮短設計周期和降低成本。本文分別介紹了基于標準單元庫的高速FFT芯片的半定制設計和應用于WLAN 802.11a的可編程分頻器的全定制設計。 本文針對1024點FFT運算，數(shù)據(jù)均采用IEEE754標準

2、單精度浮點格式來提高運算精度。在蝶形運算單元的設計中，將復數(shù)蝶形運算拆分成實數(shù)加減法以及乘法運算，設計實現(xiàn)流水線結構蝶形單元，提高了系統(tǒng)的工作頻率。整個系統(tǒng)的運算采用改進結構的FFT流圖，從而降低了尋址的復雜度。并利用三角函數(shù)關系，提出了新的旋轉因子存儲方案，降低ROM規(guī)模，相比于傳統(tǒng)設計，可以將ROM面積降低約75％。 電路設計采用基于TSMC 0.18μm CMOS工藝的標準單元庫的半定制方法。完成RTL級編碼后，進行邏輯綜

3、合和自動布局布線。邏輯綜合和版圖綜合后的報告顯示，該處理器的工作頻率可以達到167MHz，完成一次1024點FFT運算僅需37.7μs，芯片核面積為10.387 mm<'2>，整個芯片的面積為17.59769mm<'2>，芯片利用率為23.3675％，芯片功耗約為1.4W。 本文還對數(shù)字集成電路的全定制設計進行了研究，采用Jazz 0.18μm CMOS工藝完成了應用于802.11a的PLL頻率綜合器中的可編程分頻器的全定制設計