내장형 응용 시스템을 위한 버스 구조 설계 = Configurable bus architecture design for embedded system
저자
발행사항
서울 : 연세대학교 대학원, 2003
학위논문사항
학위논문(석사)-- 연세대학교 대학원: 전기·전자공학과 2003. 2
발행연도
2003
작성언어
한국어
주제어
KDC
566.21 판사항(4)
발행국(도시)
서울
형태사항
vi, 60p. : 삽도 ; 26 cm.
일반주기명
지도교수: 이문기
소장기관
본 논문에서는 내장형 응용 시스템을 위한 COBA(Configurable Bus Architecture) 시스템을 설계하였다. 시뮬레이션에서 사용된 32비트 마이크로컨트롤러는 연세대학교 VLSI&CAD 연구실에서 설계한 32비트 RISC 마이크로컨트롤러로 최근에 기능과 성능을 향상 시킨 것이다.
마이크로컨트롤러의 성능을 확장하기 위해서는 주변기기를 연결할 수 있는 버스 시스템이 필요하다. 따라서 본 연구는 마이크로 컨트롤러의 전체적인 시스템 효율을 향상 시키는 버스 시스템을 설계하는 것이다. 또한 응용 분야에 따라서 다양하게 configuration 될 필요가 있기 때문에 본 논문에서 설계한 버스는 재사용 가능하며, soft IP 형태로 사용자들에게 제공 될 수 있다.
설계한 버스는 MC(Main Configurable) 버스와 PC(Peripheral Configurable) 버스로 구분된다. MC 버스는 고성능의 시스템을 구성할 수 있는 속도가 빠른 버스이며, 아비터(Arbiter)가 있어서 DSP, SRAM 제어기, DMA 제어기와 같은 버스 마스터를 최대 16개까지 지원 할 수 있다. PC 버스는 고성능을 요구하지 않는 느린 시스템과 저전력 시스템을 위한 버스이며, 인터페이스를 단순화 시켜 주변기기의 개발을 쉽게 하였다.
MC 버스와 PC 버스는 COBA 브리지를 두어 두 버스를 연결하게 되는데 COBA 브리지는 MC 버스의 슬레이브가 된다.
본 논문에서 제안한 COBA 시스템은 Top-Down 방식을 적용하여, Verilog HDL로 기술하고, SMART7L 마이크로컨트롤러와 연동하여 상위 수준의 검증을 수행하였다. 0.35um 표준 라이브러리를 사용하여 Synopsys를 통해 합성하였으며, 합성 결과 게이트 수는 약 4000개 정도이며, 최대 150Mhz로 동작한다.
In this thesis, COBA(Configurable Bus Architecture) system is designed for embedded system. The microcontroller used for simulation is a 32bit RISC core, designed and improved by Yonsei University VLSI&CAD Laboratory.
Bus system is to be interconnect microcontroller with various peripheral devices for expanding performance of microcontroller. For this reason, the aim of this research is to design a bus system, which can improve the total system efficiency of microcontroller. This bus system is a reusable and offered to user a form of soft IP(Intellectual Property).
The designed bus is divided into two buses : MC(Main Configurable) bus and PC(Peripheral Configurable) bus. The MC bus is a system bus for high speed and performance systems. COBA arbiter supports up to a maximum of 16 bus masters, for example DSP, SRAM controller and DMA controller. PC bus is for slow and low power system, which does not need high performance. Because interface is simple, peripheral device development is easy. The designed PC bus can support up to a maximum of 64 bus slaves.
The MC bus and PC bus are interconnected through a COBA bridge. The COBA bridge operates as MC bus slave.
In this thesis, the hardware verification is achieved by COBA system connected with SMART7L microcontroller described top-down design method. It designed using HDL and synthesized with CMOS 0.35μm library. This hardware has total 4000 gates and increases bus speed up to 100Mhz.
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