文档介绍：浙江大学
硕士学位论文
基于CK510的32位MCU功能设计与验证
姓名:洪波
申请学位级别:硕士
专业:电路与系统
指导教师:徐新民
20050101
摘要
采用位来设计嵌入式系统已成为嵌入式系统设计的发展趋势,因此
设计自卞知识产权的位具有重大意义。本文阐述了基于位核
和片内总线的设计过程,详细介绍了的整休框架,并对
功能模块的总线接口做了详细的分析和阐述。同时,对包括存储器肯理控制
器、以太网控制器、控制器总线控制器、丁控制器等各个功能模块
的结构框图设计、寄存器结构设计、数据流设计以及设计难点等做了详细说明。
针对系统功能验证的难点,本文结合系统中包含总线的特点,采
取了公司的技术,用结合上模块、结合上
的验证策略,达到了在软件平台上对整个进行有效验证的目的。同时,为
了增强设计信心、,在的验证过程中搭建了基于的硬件验证平台,编写
了每个功能模块的相应驱动程序,完成了的硬件验证步骤。
最后本文对的后端设计要解决的问题做了展望。
关键词
位结构设训一功能验证总线
基于的位功能设计与验证
第一章位是嵌入式处理器发展趋势
根据隧界半导体贸易统计年月进行的“嵌入式设汁调查”
中,的回复者希望在未来两年内考虑转向位架构。的市场报告显
位市场规模为亿美元,出货量增长,但价值与去年持平位市
场规模约亿美元,年增长率约为
也曾预测在年期间,位微控制器的复合年增
长率可达事实卜,全球位市场在年的成长幅度实际己超过
,在年则达到了
据中国有关机构预测分析,年中国大陆市场位的需求量会增长
一左右,而位的需求量继续以的速度增长。
由上边的数据可以看出,位市场已逐步趋向稳定,位代表着
嵌入式技术的发展方向,正在加速发展。
犯位需求量增长的驱动因素主要有以下两个方面
一方面因为像手机、数码相机、播放机、、游戏机等手持设备以及
各种信家电等有更高性能要求的多媒体和通信设备的推出。在这些应用中,庞大
的多媒体数据必然需要更大的存储空间,目前许多位微控制器都可以使用同步
囚此可极大地降低使用更大容量数据存储器的成本。而位微控制
器一般只能使用成本较高的作为数据存储器。此外除了处理应用控制功能
之外,需支持互联网接入的应用在运行或其他通信协议的情沉下,
要求系统建立在上就必然成为一种现实需求。另外有越来越多的像电视
机、汽车音响及电气玩具等传统应用也与时俱进地提出数字化和“硬件软化,,的要
求,‘亡们对计算性能的要求及存储器容量的需求都超出绝大多数位微控制器能提
供的范围。
另一方面由于技术发展的推动,高端位价格的不断下降和开发环
境的成熟,促使犯位嵌入式处理器日益挤压原先由位微控制器主导的应用空
间。随着位处理器在全球范围的流行,位的嵌入式处理器己经开始成
为高中端嵌入式用和设计的卜流。同时,第三方的开发具支持的不断增加,少
基于的位功能设计与验证
发工具的价格在逐步降低,技术供应商也在不断提高开发工具的灵活性和智能化程
度,使得开发环境不断改善。
当前主要的位供应商及应用领域
自从公司发布以来,全球嵌入式处理器供应商所提供的
位分为了基于的和非基于的两类。其中,
基于的位占据了大部分的位嵌入式处理器市场,这其中包
括这样的传统供应商。这些大的
商,基本上瓜分了全球的位市场。
位嵌入式因其包含的功能与该的应用场合紧密相关,因此针对
不同的应用场合,的性能、功耗、成本等也是不尽相同。当前,位的嵌入
式卞要应用在数字电视、、机顶盒、家庭网络、汽车电了、通讯产品、
金片、金税产品等。每个领域都蕴含着巨大的市场,基于与应用领域的相关
性,针对具休市场开发出的必然有着巨大的市场需求。
自一卜发位的必要性
在中国,值得骄傲的是以起家的苏州国芯公司开始赢利。苏州国芯
是信息产业部与摩托罗拉公司位微处理器技术转让项日”的结
晶,经过转让、有设计权的芯核更名为含义。国芯是没有国家
投资而能赢利的为数不多的国内处理器公司之一。的研发方向与相
同,也是位,面向的市场也是手持终端等便携式产品而
年月成立,在中国的投资是看中年后的市场。
苏州国芯的经验是国芯发现中国对核的应用能力还不够成熟,因此确定
了方针,钓二车专让的同时,更要靠做芯片,以及向客户提供设计服务来赢利目
芯的的服务业务是亏损的,但基于做出的
位处器,却占据了国内一定的控制类应用市场。
位是极具技术含量的芯片,国外的供应商均是在本国完成核的
设计再在中国做应用方案。同时,如果选用作为核的位
,由于芯片在设计过程中必须付给公司很高的使用费用,必然增加了
位的制造成本。因此,设计与生产自