多媒體SoC中存儲控制與片上通信的研究與實現(xiàn).pdf

1、集成電路設(shè)計技術(shù)和多媒體編解碼算法的提高持續(xù)地刺激著消費類電子的發(fā)展，改善著人類的生活質(zhì)量。數(shù)字音視頻內(nèi)容由于直觀性強(qiáng)、信息容量大、抗噪聲能力強(qiáng)等特點，已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于數(shù)字電視、手機(jī)、便攜式媒體播放器等各種各樣的場合。按照摩爾定律發(fā)展的集成電路技術(shù)使得這些優(yōu)秀的多媒體算法能夠以低成本的方式實現(xiàn)。 本文立足于解決多媒體SoC中存儲控制和片上通信所面臨的問題。多媒體具有極高的數(shù)據(jù)率，對存儲器的容量和片上通信機(jī)制能夠提供的數(shù)據(jù)吞吐率

2、都有嚴(yán)格的要求。傳統(tǒng)的片上通信采用的是總線，其實質(zhì)上是一種時分復(fù)用的方式。由于各種原因，在深亞微米集成電路的設(shè)計中，基于總線的片上通信方式已經(jīng)不再適用，取而代之的是片上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。 本文首先以MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)為例，分析了視頻解碼算法在容量和吞吐率兩個方面對存儲資源的需求。在分析了軟件實現(xiàn)方式與硬件實現(xiàn)方式各自的優(yōu)缺點后，給出了基于軟硬件協(xié)同設(shè)計的H.264解碼SoC的結(jié)構(gòu)框圖。 SDRAM具有物理體積小、價格便宜、速度較快

3、的優(yōu)點，是多媒體SoC外部存儲器的理想選擇。本文第三章詳細(xì)的給出了SDRAM控制器的設(shè)計。在控制通路中，描述了如何利用SDRAM的乒乓功能來提高總線吞吐率。在數(shù)據(jù)通路中，詳細(xì)分析了DDR接口采用的源同步方法，并給出了一個有效的同步接口電路。 隨著半導(dǎo)體工藝水平的不斷提高，片上通信的難度在不斷增加，對于實時性強(qiáng)的多媒體SoC而言尤其如此。本文第四章給出了一種可用于多媒體解碼器SoC中的片內(nèi)總線結(jié)構(gòu)，并將其與常見的總線進(jìn)行了比較。給