智能家電中低功耗紅外遙控芯片的前端設(shè)計(jì).pdf

1、低功耗設(shè)計(jì)是當(dāng)前IC設(shè)計(jì)和研究領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)，出現(xiàn)了大量的功耗優(yōu)化技術(shù)。設(shè)計(jì)者可以通過軟硬件劃分、插入門控時(shí)鐘、動(dòng)態(tài)頻率調(diào)整、單元尺寸優(yōu)化等方法，從結(jié)構(gòu)級(jí)、模塊級(jí)、門級(jí)乃至晶體管級(jí)進(jìn)行功耗優(yōu)化。 對(duì)功耗優(yōu)化技術(shù)的研究大多關(guān)注于它們?cè)贗C設(shè)計(jì)流程特定環(huán)節(jié)的實(shí)現(xiàn)，而較少地從整體角度研究各項(xiàng)技術(shù)的協(xié)調(diào)及其對(duì)IC設(shè)計(jì)流程的影響。本課題通過一個(gè)紅外遙控芯片BJUT6122的設(shè)計(jì)實(shí)例，就IC前端設(shè)計(jì)中的上述問題展開研究。該芯片可以應(yīng)用于智能

2、家電的低功耗便攜式設(shè)備中，具有實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。 本文首先基于對(duì)芯片應(yīng)用環(huán)境和設(shè)計(jì)要求的分析，完成了芯片體系結(jié)構(gòu)的劃分，確定了全局異步局部同步(GALS)的互連策略；在此基礎(chǔ)上，以功耗優(yōu)化為著眼點(diǎn)選取具體的實(shí)現(xiàn)方案，完成1.3萬行RTL代碼編程，并對(duì)芯片的鍵盤掃描方式、編碼格式和編碼傳輸方式等方面都進(jìn)行了低功耗設(shè)計(jì)，盡可能地降低功耗；隨后，以該RTL設(shè)計(jì)模型作為依據(jù)進(jìn)行功耗估計(jì)，基于對(duì)芯片翻轉(zhuǎn)活動(dòng)性分析，插入層次化的門控時(shí)鐘單元，

3、使芯片功耗與初始設(shè)計(jì)相比降低了13％。 隨著功耗優(yōu)化技術(shù)的廣泛采用，由此引入的設(shè)計(jì)缺陷也日漸增多，針對(duì)低功耗設(shè)計(jì)的驗(yàn)證成為驗(yàn)證流程中的重要方面。本課題以System Verilog斷言檢查和受約束的隨機(jī)向量生成為手段，采用直接測試和受約束的隨機(jī)測試結(jié)合的驗(yàn)證策略，有效地解決了由功耗優(yōu)化技術(shù)所帶來的驗(yàn)證問題，保證了設(shè)計(jì)的正確性。 邏輯綜合可以進(jìn)行門級(jí)功耗優(yōu)化，這一過程可以由EDA綜合工具自動(dòng)完成。本課題還根據(jù)BJUT612