媒體處理器的設(shè)計(jì)和驗(yàn)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(duì)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(duì)多媒體處理進(jìn)行了擴(kuò)展,增強(qiáng)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(hào)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(diǎn),適合于不同的應(yīng)用領(lǐng)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(hào)處理程序,所以能夠較好的適應(yīng)復(fù)雜多媒體系統(tǒng)的要求.該文介紹由浙江大學(xué)信息與電子工程學(xué)系SOC R&D小組開發(fā)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的,媒體數(shù)字信號(hào)處理器——MediaDSP3200(簡稱MD32)系列的設(shè)計(jì)和驗(yàn)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(shè)計(jì)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(diǎn)的一種新的指令集結(jié)構(gòu),并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)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(shì),又有較強(qiáng)的算術(shù)運(yùn)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(duì)MD32進(jìn)行快速驗(yàn)證,該文詳細(xì)介紹了基于FPGA的媒體處理器通用軟硬件協(xié)同仿真驗(yàn)證平臺(tái)MPSP的設(shè)計(jì).這一平臺(tái)采用FPGA作為硬件仿真子

4、平臺(tái),采用運(yùn)行于上位機(jī)上的控制和驅(qū)動(dòng)軟件作為軟件仿真子平臺(tái).軟件和硬件子平臺(tái)都可以快速的進(jìn)行重配置,以適應(yīng)不同的媒體處理器和不同的仿真要求.MPSP平臺(tái)提供了一個(gè)可配置的IP庫和一個(gè)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(shè)計(jì)過程被大大加速了.采用這一平臺(tái),我們對(duì)MD32進(jìn)行了快速仿真驗(yàn)證.為了對(duì)芯片進(jìn)行測試,在芯片的測試過程中就必須考慮可測試性設(shè)計(jì),在芯片中增加測試結(jié)構(gòu)如掃描鏈等.媒體處理器的復(fù)雜度要求在其中采用多種測試