媒體處理器的設計和驗證研究.pdf

1、在過去二十年中,為了滿足人們?nèi)找嬖鲩L的對多媒體的需求,媒體處理器得到了飛速發(fā)展,出現(xiàn)了各種各樣的媒體處理器.根據(jù)其體系結(jié)構(gòu),媒體處理器可以分為專用可編程處理器、通用可編程處理器、專用處理器和可重配置處理器幾大類.各類處理器都針對多媒體處理進行了擴展,增強其多媒體處理能力.通用可編程處理器中的精簡指令集處理器(RISC)和專用可編程處理器中的數(shù)據(jù)信號處理器(DSP)各自具有不同的指令集結(jié)構(gòu)和微結(jié)構(gòu)特點,適合于不同的應用領域,出現(xiàn)了一系列R

2、ISC和DSP融合體的RISC/DSP架構(gòu),由于既善于執(zhí)行系統(tǒng)程序,又善于執(zhí)行信號處理程序,所以能夠較好的適應復雜多媒體系統(tǒng)的要求.該文介紹由浙江大學信息與電子工程學系SOC R&D小組開發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的,媒體數(shù)字信號處理器——MediaDSP3200(簡稱MD32)系列的設計和驗證流程.MD32將RISC與DSP處理器的指令操作、尋址模式等要素充分融合,設計了并行操作、多媒體分裂模式等指令操作,形成了融合RISC、DSP、SIM

3、D特點的一種新的指令集結(jié)構(gòu),并在此基礎上設計了具有自身特色的RISC/DSP微結(jié)構(gòu)組成和統(tǒng)一的流水劃分結(jié)構(gòu),使得RISC/DSP體系既能夠發(fā)揮RISC處理器的系統(tǒng)執(zhí)行能力,又具有DSP處理器的數(shù)據(jù)處理能力,既有精簡指令的優(yōu)勢,又有較強的算術(shù)運算能力,從而使MD32處理器更適合多媒體信息處理的需要.為了對MD32進行快速驗證,該文詳細介紹了基于FPGA的媒體處理器通用軟硬件協(xié)同仿真驗證平臺MPSP的設計.這一平臺采用FPGA作為硬件仿真子

4、平臺,采用運行于上位機上的控制和驅(qū)動軟件作為軟件仿真子平臺.軟件和硬件子平臺都可以快速的進行重配置,以適應不同的媒體處理器和不同的仿真要求.MPSP平臺提供了一個可配置的IP庫和一個包含大量API接口的軟件庫,基于這些庫,協(xié)同仿真環(huán)境的設計過程被大大加速了.采用這一平臺,我們對MD32進行了快速仿真驗證.為了對芯片進行測試,在芯片的測試過程中就必須考慮可測試性設計,在芯片中增加測試結(jié)構(gòu)如掃描鏈等.媒體處理器的復雜度要求在其中采用多種測試