片上網(wǎng)絡(luò)中的同步與仲裁技術(shù)研究.pdf

1、隨著半導(dǎo)體技術(shù)和SoC技術(shù)的不斷發(fā)展，片上系統(tǒng)已經(jīng)開(kāi)始朝多核化和異構(gòu)化的方向發(fā)展，而當(dāng)前片上系統(tǒng)設(shè)計(jì)所廣泛采用的共享總線結(jié)構(gòu)由于時(shí)鐘問(wèn)題而逐漸成為制約SoC系統(tǒng)性能的主要瓶頸，已經(jīng)無(wú)法滿足大規(guī)模片上通信的需要。因此可以借鑒計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的互連概念，把互連網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于片上系統(tǒng)，以解決片上組件之間的各種通信問(wèn)題。片上網(wǎng)絡(luò)(NOC-Network On Chip)技術(shù)因其所具有的高并發(fā)性、高可靠性、高重用性等特點(diǎn)被認(rèn)為是下一代大規(guī)模片上多核互連技術(shù)

2、。片上網(wǎng)絡(luò)克服了總線結(jié)構(gòu)可擴(kuò)展性不足的缺點(diǎn)，為10億晶體管時(shí)代提供了一種可行的片上系統(tǒng)通信機(jī)制。本論文主要對(duì)片上網(wǎng)絡(luò)中的同步和仲裁技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)研究。
　　 本文對(duì)片上網(wǎng)絡(luò)中的同步技術(shù)進(jìn)行了討論與研究。首先討論了同步技術(shù)中最主要的問(wèn)題-亞穩(wěn)態(tài)的產(chǎn)生原理；然后研究了雙觸發(fā)器法和異步FIFO等同步技術(shù)，并采用開(kāi)發(fā)工具M(jìn)odelSim6.2和QuartusⅡ，結(jié)合硬件描述語(yǔ)言Verilog對(duì)基于格雷碼的異步FIFO進(jìn)行了仿真和綜合；最

3、后研究了兩種全局異步局部同步系統(tǒng)中常見(jiàn)的同步技術(shù)一可停時(shí)鐘技術(shù)和本地延遲鎖存技術(shù)，并對(duì)其工作原理和時(shí)序進(jìn)行了分析，同時(shí)也給出了具體的電路結(jié)構(gòu)，并對(duì)電路進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。
　　 本文的另一個(gè)研究重點(diǎn)是片上網(wǎng)絡(luò)中的仲裁技術(shù)。首先介紹了一些傳統(tǒng)的仲裁器，如網(wǎng)格、樹(shù)型、令牌環(huán)等；然后針對(duì)這些傳統(tǒng)仲裁器無(wú)法保證順序仲裁的問(wèn)題，本文提出了一種新型的順序仲裁器，并利用Cadence對(duì)其進(jìn)行了仿真驗(yàn)證；最后對(duì)靜態(tài)優(yōu)先級(jí)仲裁器和動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)仲裁器進(jìn)行