并行接口控制器IP核设计

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视频处理DSP并行接口的IP核设计

彭欣
（安电子科技大学ＣＤ研究所陕西西Ａ西安７０７）１０１
摘
要：
并行接口是我们设计的视频ＤＰ中的一个重要组成部分。本文重点讲述了视频处理Ｓ
ＤＰ并行接１的Ｉ设计方案、设计中的难点以及问题解决。根据该设计方案使用硬件描述语Ｓ：２Ｐ核言（ｅｌｍＬ和采用自硕向下（Ｏ —ＯＶｒｏｒ）ｉｇＴＰＤＷＮ）的设计方法实现了ＩＰ核。关键词：ＤＰ并行接０；ＤＳ；ＭＡ；Ｉ；软核Ｐ文章编号：１０ —１７（０２１９００８０４２０）０ — ．４２中图分类号：Ｔ９１７文献标识码：ＡＮ１．２
维普资讯
第３０卷第ｌ鞯
Ｖ］３Ｎｏｏ．０．１
微
电
子技
术
总第ｌ３４期２００２年２月
ＭｌＣＲＯＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
设计与制造
３
视频处理ＤＰ并行接口的Ｉ设计ＳＰ核
（）可以捕捉、处理和显示ＮＳ／ＡＲ１ＴＣＰＵＳＧＢ
些状态寄存器，从而可以监视和控制并行接口的（）外部端口总线：这部分功能是与外部总线３
工作状态。
的图像格式；
（）视频图像可以以５Ｍｂｓ以上的高速速２０ｉｆ率在内存和外部端口之间通过ＤＭＡ方式实时传送，不需要ＣＵ进行额外的干预任何大小的图像可Ｐ以在端口控制信号的控制下传送；（）可以进行传送交叠的和非交叠的视频数３

quartus中生成parallel的ip核步骤 -回复

quartus中生成parallel的ip核步骤-回复在Quartus Prime设计软件中生成并行IP核的步骤是非常简单的，以下是一个详细的步骤指南：步骤1：打开Quartus Prime软件并创建一个新的工程首先，打开Quartus Prime软件，然后在主菜单中选择“File”（文件），再选择“New Project Wizard”（新建项目向导）。

按照向导的指示，在对话框中填写工程名称和目录，并选择目标设备。

点击“Next”（下一步）完成该步骤。

步骤2：添加设计文件在新建的工程中，右键点击“Files”栏目，并选择“Add/Remove Files in Project”（添加/移除工程中的文件）。

在文件选择对话框中，选择你要使用的设计文件并点击“Add”（添加）。

确保所选择的设计文件是有效的VHDL或Verilog代码文件。

步骤3：添加Parallel IP核在Quartus工程中，右键点击“IP”栏目，并选择“Add/Remove IP”（添加/移除IP核）。

在弹出的对话框中，可以选择从本地文件或从Intel 的IP库中添加IP核。

点击“Next”继续。

步骤4：浏览和选择Parallel IP核在“Add/Remove IP”对话框中，选择“Library”栏目下的“...”按钮，浏览并选择你要添加的Parallel IP核。

可以在“Search”栏中输入关键词以快速定位并选择IP核。

点击“Next”。

步骤5：配置Parallel IP核在配置对话框中，根据需要设置Parallel IP核的参数。

这些参数可以包括输入/输出接口的宽度、时钟频率等。

配置完成后，点击“Next”。

步骤6：连接Parallel IP核在连接对话框中，选择IP核输入/输出接口的名字并选择它们在FPGA芯片上的对应引脚。

确保引脚分配的正确性和合理性。

点击“Next”。

步骤7：生成Parallel IP核完成所有配置后，点击“Finish”按钮生成Parallel IP核。

ip核的设计方法

ip核的设计方法ip核的设计方法I. 传统核心设计技术1. 核心端口的实现(1) 连接器：常见的连接器包括插头、夹子和接口，它们可以实现模块间的连接。

(2) 接口：接口是用于线路的路由设计，可以减少电路的连接数量，方便回路的组合扩展。

特点是实现可靠、可维护，比如：串行线、并行线、脉冲电路等。

2. 核心控制器的实现核心控制器的实现包括以下几种：(1) 实现逻辑：这是一种实现复杂逻辑的方法，可以将复杂的逻辑拆分成若干简单的逻辑部件，用短路电路或编程实现。

(2) 核心控制器：一般使用单片机和微处理器来实现核心控制器，可以实现控制功能，满足不同的应用要求。

(3) 核心时序器：核心时序器通常分为多个模块，分别由每个模块的定时器和复位电路等实现。

3. 核心存储器的实现(1) ROM：这是一种静态存储器，用于存储程序和固定的数据，不能被改变。

(2) RAM：这是一种动态存储器，用于存储可变的数据，可以根据程序进行改变。

(3) FLASH：这是一种可擦除的存储器，在程序运行的过程中可以擦除和重写。

II. IP核的设计1. 设计要求IP核的设计是指系统的完美组合，在设计IP核时必须考虑要求： (1) 可实现的功能要求，比如总线总线通信、锁存器、定时器、多主机通信等。

(2) 内部结构和布局的要求，包括多核心的调度、总线的路由、存储器的管理以及外部介面的连接等。

(3) 外围设备的要求，比如输入输出外设的驱动、配置控制器等。

2. 核心结构的设计核心结构有：处理器、存储器、总线和中断处理器等。

在这几个部件的基础上，可以实现更为复杂的系统。

(1) 处理器：核心的处理器一般采用微处理器或DSP构成，也可以根据应用要求使用其他类型的处理器。

(2) 存储器：存储器是核心系统的重要组成部分，一般采用ROM、RAM和FLASH等存储器构成，以满足不同的应用需求。

(3) 总线：核心硬件系统的另一个主要组成部分是总线，它实现了系统内部的数据通信，使各个模块发挥最佳性能。

USB2.0设备控制器IP核设计与验证的开题报告

USB2.0设备控制器IP核设计与验证的开题报告一、选题背景与研究意义：随着计算机科学和通信技术的不断发展，USB（通用串行总线）技术已经成为连接设备和计算机之间的标准接口之一，应用范围越来越广泛。

USB2.0是当前使用最普遍的一种USB标准，具有高速传输、快速识别和热插拔等优点，因此其设计和研究具有重要的现实意义和研究价值。

本课题拟研究的是USB2.0设备控制器IP核的设计和验证。

IP （intellectual property）核是指在集成电路设计中通常使用的预先设计好的、可重复使用的硬件或软件组件。

USB2.0设备控制器IP核常用于芯片设计中，它包括主机接口和设备接口，用于控制设备的数据传输和通信。

该IP核的设计和验证对于提高USB2.0接口的稳定性、可靠性和性能具有重要意义。

二、研究内容和方法：1. 研究USB2.0协议要求：对USB2.0协议进行深入学习和了解，掌握USB2.0规范的基本要求，包括设备状态、数据传输方式、数据帧格式等。

2. 设计USB2.0设备控制器IP核：根据USB2.0协议要求，设计USB2.0设备控制器IP核，包括硬件和软件两部分，实现设备的数据传输和通信功能。

3. IP核验证：通过仿真和测试，验证USB2.0设备控制器IP核的正确性、可靠性和性能，优化IP核的设计，确保USB2.0接口的稳定和可靠性。

4. 结果分析和讨论：分析IP核的设计和性能特点，探讨IP核应用领域和发展前景，总结研究成果，提出存在的问题和改进方案。

三、预期目标和意义：本课题的预期目标是设计、实现和验证USB2.0设备控制器IP核，提高USB2.0接口的稳定性、可靠性和性能，为USB应用的发展和普及做出贡献。

该研究具有如下意义：1. 推动集成电路设计和通信技术的发展，提高国内芯片设计和生产水平。

2. 提高USB2.0接口的稳定性和可靠性，推广USB技术的应用。

3. 拓宽国内通信技术领域的研究方向和层次，培养通信工程和电子工程领域的人才。

USB设备控制器IP核设计与FPGA验证

的正常通信。 ห้องสมุดไป่ตู้
关键词：设备控制器；串行接口引擎；高速检测；控制传输；枚举
ＤｅｓｉｇｎａｎｄＦＰＧＡｖｅｒｉｉｃｆａｔｉｏｎｏｆａｈｉｇｈ — ｓｐｅｅｄＵＳＢｄｅｖｉｃｅ
ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒＩＰｃｏｒｅ
ｓｙｓｔｅｍａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｉｓｉｆｒｓｌｔｙｃｌａｒｉｉｆｅｄａｎｄｈｅｔｂｌｏｃｋｄｉａｇｒａｍｓｏｆｈｅｔｄｅｓｉｇｎａｘ＇ｅｓｈｏｗｎ．Ｈｉｇｈｓｐｅｅｄ
用在ＵＳＢ设备中，实现ＵＳＢ协议的处理，和特定的应用层结合，形成丰富的ＵＳＢ外设。
模块和鼠标等移动增量计算模块。目前ＵＳＢ设备控制器的开发可以分为两种：一种只包含ＵＳＢ接口芯片，由外部的微控制器管理其
ｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｅｎｕｍｅｒａｔｉｏｎａｒｅｄｅｓｃｉｒｂｅｄｓｐｅｃｉａｌｌｙ．ＴｈｅｄｅｓｉｇｎｉｓｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄｂｙＶｅｒｉｌｏｇＨＤＬａｎｄｖｅｉｒｉｆｅｄｉｎＦＰＧＡ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔｔ｝ｌｉｓＩＰｃｏｒｅｃａｎｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｅｗｉｈｔＵＳＢｈｏｓｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｄｅｖｉｃｅｃｏｎｔｒｏＨｅｒ；ＵＳＢ；ｈｉｇｈ — ｓｐｅｅｄｄｅｔｅｃｔｉｏｎ；ｃｏｎｔｒｏｌｔｒａｎｓｆｅｒ；ｅｎｕｍｅｒａｔｉｏｎ

应用于高性能处理器的并行接口IP核的设计与验证

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏＴｏｐ－Ｄｏｗｎｄｅｓｉｇｎｔｈｅｏｒｙ，ｔｈｅｔｈｅｓｉｓｄｅｓｃｒｉｂｅｄｔｈｅｄｅｓｉｇｎａｎｄｖｅｒｉｉｃｆａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐａｒａｌｌｅｌ
口，接着根据功能划分出子模块，再进一步分析子模
ｌ，● ●＾，＾－＾…Fra bibliotek－＾； …
…
一
ｉｎｔｅｆｒａｃｅ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｄｅｉｆｎｅｄｏｆｉｎｐｕｔａｎｄｏｕｔｐｕｔｓｉｇｎａｌｓ，ｔｈｅｄｉｖｉｄｅｄｏｆｔｈｅｍｏｄｕｌｅｓ，ｔｈｅｄｅｓｉｎｇｏｆｔｈｅｍｏｄｕｌｅｓａｎｄｔｈｅｖｅｒｉｉｆｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｉｎｔｅｆｒａｃｅ．ＩｔａｌｓｏｐｒｅｓｅｎｔｅｄｔｈｅｐａｒｔｉａｌＲＴＬｃｏｄｉｎｇａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｗａｖｅｆｏｒｍｄｕｒｉｎｇｄｅｓｉｇｎ．
口时，通常不需要附加外部逻辑电路就可直接为处
理器和外设之间提供数据通道，使用方便灵活。本文采用自顶向下的Ｔｏｐ — Ｄｏｗｎ设计方法，首先分析了设计目标，定义了ＢＷ８２５５ＩＰ核外围接

IP CORE(IP核)简介

IP CORE（IP核）简介2008-05-31 16:57随着FPGA技术的发展，芯片的性能越来越强、规模越来越大、开发的周期越来越长，使得芯片设计业正面临一系列新的问题：设计质量难以控制，设计成本也越来越高。

IP（Intelligence Property）技术解决了当今芯片设计业所面临的难题。

IP是指可用来生成ASIC和PLD的逻辑功能块，又称IP核（IP Core）或虚拟器件（VC）。

设计者可以重复使用已经设计并经过验证的IP核，从而专注于整个系统的设计，提高设计的效率和正确性，降低成本。

目前数字IP已得到了充分的发展，可以很方便地购买到IP核并整合到SoC的设计中。

IP核是指用于产品应用专用集成电路（ASIC）或者可编辑逻辑器件（FPGA）的逻辑块或数据块。

将一些在数字电路中常用但比较复杂的功能块，如FIR滤波器，SDRAM控制器，PCI接口等等设计成可修改参数的模块，让其他用户可以直接调用这些模块，这样就大大减轻了工程师的负担，避免重复劳动。

随着CPLD/FPGA的规模越来越大，设计越来越复杂，使用IP核是一个发展趋势。

理想地，一个知识产权核应该是完全易操作的--也就是说，易于插入任何一个卖主的技术或者设计方法。

通用异步接发报机（UARTs）、中央处理器（CPUs）、以太网控制器和PCI接口（周边元件扩展接口）等都是知识产权核的具体例子。

知识产权核心分为三大种类：硬核，中核和软核。

硬件中心是知识产权构思的物质表现。

这些利于即插即用应用软件并且比其它两种类型核的轻便性和灵活性要差。

像硬核一样，中核（有时候也称为半硬核）可以携带许多配置数据，而且可以配置许多不同的应用软件。

三者之中最有灵活性的就是软核了，它存在于任何一个网络列表（一列逻辑门位和互相连接而成的集成电路）或者硬件描述语言（HDL）代码中。

目前许多组织像免费的IP项目和开放核一类的都联合起来共同致力于促进IP核的共享。

ip核（ip core）是指专用集成电路芯片知识产权IP核是指用于产品应用专用集成电路（ASIC）或者可编辑逻辑器件（FPGA）的逻辑块或数据块。

SATAⅡ主机控制器IP核设计及FPGA实现的开题报告

SATAⅡ主机控制器IP核设计及FPGA实现的开题报告一、选题背景SATA（Serial Advanced Technology Attachment）是一种比较常见的存储设备接口标准，被广泛应用于硬盘、固态硬盘等存储设备上。

目前，SATA的最新版本是SATA 3.3，具备了更高的传输速率和更好的电源管理能力，但其中也包含了一些较为复杂的技术，例如互联网协议（IP）核的设计与实现。

因此，本次选题的主要目的就是通过研究并实现SATA Ⅱ主机控制器IP核，来提升我们对于该技术的理解和应用能力。

二、选题意义SATA接口的性能直接影响到存储设备的数据传输速度和稳定性，而SATA主机控制器即为SATA接口与主板之间的桥梁，扮演着非常重要的角色。

通过本次选题的研究和实现，不仅可以深入了解SATA接口及其相关技术的原理和实现方式，而且也可以提升我们的硬件电路设计与实现能力，为我们今后从事相关工作打下坚实的基础。

三、研究内容与技术路线本次课题的主要研究内容是SATAⅡ主机控制器IP核的设计与实现。

具体来说，将要实现的功能包括SATA接口的数据传输、命令处理、状态管理等基本操作。

设计与实现主要分为以下几个步骤：1. 根据SATAⅡ协议的相关标准，研究SATA接口的原理和工作方式，同时确定本次设计需要实现的具体功能和性能要求。

2. 根据确定的功能和性能要求，进行SATA主机控制器IP核的设计。

具体来说，需要对SATA接口的数据传输、命令处理、状态管理等功能进行细化与实现。

3. 在进行设计之前，需要研究和掌握FPGA技术的相关原理以及开发工具的使用方法。

这一过程需要重点研究FPGA系统的硬件设计和逻辑编程。

4. 在FPGA开发平台上，使用Verilog HDL语言进行SATA主机控制器IP核的编程与实现。

在编程之前，需要仔细测试各种传输和控制情况，以保证系统稳定、可靠。

5. 最后，需要对设计与实现进行测试和优化，以验证功能的正确性和性能的稳定性。

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摘要：介绍了一种可在片上系统（Ｏ）用的同时可与嵌入式微控制器或ＣＵ配合工作的ＳＣ使Ｐ８位并行接口Ｉ的设计，对其内部模块和工作方式的划分以及设计验证进行了讨论。Ｐ核并关键词：可复用；口；；Ｏ接ＩＳＣＰ中图分类号：ＮＴ４文献标识码：Ｂ文章编号：０２２７（０６００１０１０ — ２９２０）２— ０４— ２
部分：
端口Ａ和端口Ｂ只作为输入／出的数据端口输使用，此时，个数据位一起动作，８即使只用到其中
的某一位，也需要同时输入／出８输位。
２端口Ｃ）
（）１数据总线通路由于我们的片上系统（Ｏ）ＳＣ要求低功耗设计规则，片上总线显然不适合采用三态总线，要求采用基于多路选择机制的总线结构将输入和输出分开，它
ｂｓｄｗｔｍｉｏｏｔｌｒｒＰＳｓｍｏｈｐＳＣ，ｎｉｕｓｅｉｓｎｏｓｅｄｅｅｉｃｃｎｒｌＵｉａｙｔｎａＣｉ（Ｏ）ａｄｄｓｓｖｉｆｎｉ — ｕｈｒｏｅｏＣｎｅｃｔｄｉｏｉｄｍｏｈ
ｌｒｓｇｆａＰｒｌｌｔｒｃｎｒｌＣｏｅＤｅｉｎｏａａｌｎｅｆｅＣｏｔｏｌＰｅｌａｅｒ
ＺＨＯＵｎＺＨＡＯｅｇＧａｇ，Ｆｎ
（ｈ７ｈＲｓｒｎｔｕｈｎｌｔｎｃＴｃｎｌｙＧｏｐＣｒｏａｉ，ｈｎａｇ１０３，ｈｎ）ＴｅｔｅｅｃＩｉｔｏｉＥｅｒｉｅｈｏｇｒｕｏｒｔｎＳｙｎ１０２Ｃｉ４ａｈｓｔｅｆＣａｃｏｓｏｐｏｅａ
ｕｅｍｏｅｏｏｋｎｎｅｉｎａｄｖｒｃｔｎｌ，ｄｆｗｒｉｇａｄｄｓｇｎｅｉａｉ．ｉｆｏＫｅｒｓＲｅｓｂｅ；ｎｅａｅ；Ｓｙｗｏｄ：ｕａｌＩｔｒｃＩｆＰ；ＯＣ
图１功能框图
ＣＵ口Ｐ接及控制
单元
Hale Waihona Puke （）２三个可编程８位ＩＯ端口／３个端口有各自的特点，可以利用软件编程使它们分别作为输入端口和输出端口：１端口Ａ和端口Ｂ）
２并行接口内部结构
并行接口内部结构的功能框图如图１所示。从图１可以看出，并行接口控制器包含以下几
端口Ｃ的使用与工作方式有关，除了作为数据口外，还有其他的用处，以端口ｃ的使用比较特所殊。作为数据口时，口Ｃ的８端位分为高４位和低
容易实现，设计周期短，芯片的可靠性高。另一方面
我们也考虑到ＩＯ单元等部件的功耗较大所以在设／
４位两部分，４位Ｐ４一Ｃ高ＣＰ７与端口Ａ一起组成Ａ
周刚等：行接口控制器Ｉ并Ｐ核设计
・ｌ５・
时，在方式１方式２，、下对应的固定状态字，是从端口ｃ读人的；作专用的联络（握手）信号线。方式１、方式２为应答方式，传送需要进行应答的联络信号，此时，口Ｃ的大部分数据位分配作了固定的联络端信号端口；作按位控制使用时，口Ｃ的８端个数据位可以单独从１个位输出高／电平。低（）写控制单元３读／
１引言
可编程外部设备接口（ｒｒｍｂｅｐｅｌＰｏａａｌＰｒｈｒｇｍｅｉａＩｅａｅ是使一个外部设备接人微型计算机的系ｎｒｃ）ｔｆ
计中将本Ｉ核的数据总线通路拆分为两个单向的Ｐ
总线。
统总线。该接口控制器的主要特点在于可编程，工
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ＮＯ２．
Ａｐ．，０６ｒ２０
微
处
理
机
第２期
２００６年４月
ＭＩＣＲＯＰＲ０ＣＥＳＯＲＳＳ
并行接口控制器Ｉ设计Ｐ核
周刚，赵峰
（中国电子科技集团公司第四十七研究所，阳１０３）沈１０２
作方式可用软件控制的方法来实现，也就是说该接
口采用软件的管理方式。因此，它使用十分灵活，应用非常广泛。基于复用的数字ＩＰ核的设计方法，其技术关键在于如下两个方面：一是怎样开发满足复用要求的Ｉ核；Ｐ二是怎样验证完成的数字ＩＰ核是否满足规格定义的功能和时序。本文介绍的并行接口控制器完成了满足复用的设计和验证，已经应用于本所的ＳＣ系统中。Ｏ
ＡｂｔａｔＩｈｓｐｐｒｔｅａｔｏｓｉｔｏｕｅｔｅｄｓｇｆｓｒｃ：ｎｔｉａｅ，ｕｈｒｎｒｄｃｈｅｉｎｏ８一ｂｔＰｒｌｌｎｅａｅｃｎｏｌｒｃｎｈａｉａａｌｔｒｃｏｔｌａｅＩｆｒｅ
组，４Ｐ０一Ｃ与端口Ｂ组成Ｂ组；低位ＣＰ３作状态口
作者简介：周刚（９８，，宁法库人，１７一）男辽工程师，主研方向：集成电路设计。
收稿日期：０４—０２０９—０３
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２期