检索结果-南通市图书馆

作者：赵晨兰州交通大学

学位级别：硕士

半导体材料和半导体生产技术的接连突破推动着集成电路产业的发展,提高了芯片的复杂度与集成度,但集成电路功耗也随之增加,功耗成为阻碍集成电路发展的关键性因素之一。功耗主要是以热能形式耗散,它的增加会影响设备的正常工作,严重时... 详细信息

半导体材料和半导体生产技术的接连突破推动着集成电路产业的发展,提高了芯片的复杂度与集成度,但集成电路功耗也随之增加,功耗成为阻碍集成电路发展的关键性因素之一。功耗主要是以热能形式耗散,它的增加会影响设备的正常工作,严重时会导致电路的损坏。其次,高功耗提高了芯片的封装成本,导致整个芯片开发过程的成本增加。此外,高功耗会限制电子产品,尤其是可移动设备的发展。因此,低功耗电路设计在提高电路稳定性,降低集成电路制造成本的同时,还可以促进电子设备的快速发展。综上,论文研究工作以低功耗集成电路设计为出发点,通过分析静态功耗和动态功耗的来源,改进数据驱动时钟门控技术,降低集成电路的动态功耗。具体工作如下:改进型低功耗时钟门控电路设计。针对数据驱动时钟门控技术中异或门驱动模块时钟信号大量冗余、面积和功耗占比过高的问题,提出以与门和或门改进其信号检测模块。首先,将触发器按照高电平驱动占比高和低电平驱动占比高的两种触发方式进行分组;其次,在触发方式分组的基础上按照每组4个、8个、16个和32个触发器的方式再次分组;最后将4、8、16和32输入端口的与门和或门连结到两种触发器组的输入信号端,作为新的运算单元,替换原电路中每个触发器必须连结的异或门。针对改进后驱动模块发生的毛刺现象,提出使用触发器和与门设计数据保持模块,使改进后时钟门控电路的使能信号多维持一个时钟周期,以保持时序的正确性。仿真阶段以ISCAS89基准电路为实验对象,Model Sim为实验平台,对新型时钟门控电路进行可行性仿真实验。通过分析实验结果,改进型低功耗时钟门控电路的动态功耗与未改进电路动态功耗相比,降幅能达到25%以上,与传统数据驱动时钟门控改进电路的动态功耗相比,降幅达到15%以上,证明了新型时钟门控技术在降低动态功耗方面的有效性。基于改进型时钟门控电路应用的UART电路。首先,基于串口通信电路的工作协议、工作过程和电路实现提出低功耗串口通信电路的设计方法;其次,以仿真波形为参考,对电路驱动信号进行门控,分三个模块依次设计低功耗串口通信电路;最后,基于Model Sim实验平台对低功耗串口通信电路仿真,并通过ALTERA CycloneⅣFPGA开发板检测其发送功能和接收功能的正确性,在保证功能正确的前提下使用QuartusⅡ功率仿真工具进行功耗分析。仿真数据表明,改进后的低功耗串口通信电路在只对驱动信号门控的情况下,整体电路面积仅增加1%,动态功耗降低21.48%,证明了新型时钟门控技术运用到各类驱动电路的可行性。

关键词：集成电路新型电路设计时钟门控技术动态功耗优化时序保持

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一种可暂停的低功耗DMA控制器设计及验证

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电子与封装 2024年第3期24卷 69-74页

作者：苏皇滨林伟林伟峰福州大学物理与信息工程学院福州350000

通过分析直接内存存取(DMA)控制器的工作原理和主要功耗来源,发现其在空闲状态时依然存在功耗较高的问题,为了解决空闲状态功耗损失问题以及满足DMA控制器实际传输过程中可能出现的暂停需求,提出了一种可暂停的低功耗DMA控制器设计方案... 详细信息

通过分析直接内存存取(DMA)控制器的工作原理和主要功耗来源,发现其在空闲状态时依然存在功耗较高的问题,为了解决空闲状态功耗损失问题以及满足DMA控制器实际传输过程中可能出现的暂停需求,提出了一种可暂停的低功耗DMA控制器设计方案。采用自适应时钟控制机制,通过加入时钟门控技术,根据DMA数据传输需求动态调整时钟,使DMA引擎模块功耗降低了62%。针对暂停需求,采用了一种可暂停的控制策略,通过加入暂停指令,实现对DMA传输的实时暂停和恢复,提高了DMA控制器的灵活性。为了保证DMA控制器功能的正确性和完备性,采用基于覆盖率驱动验证(CDV)的验证策略,划分DMA控制器的功能点,针对每个功能点编写测试用例,搭建通用验证方法学(UVM)仿真验证平台,进行大量随机测试和定向测试,给出了测试的结果以及完整的覆盖率分析结果。

关键词： DMA控制器低功耗设计暂停指令时钟门控技术覆盖率驱动验证通用验证方法学

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可大大降低动态功耗的ISE 12软件设计套件

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今日电子 2010年第6期 72-72页

ISE 12软件设计套件实现了具有更高设计生产力的功耗和成本的突破性优化。ISE设计套件首次利用“智能”时钟门控技术，将动态功耗降低多达30％。此外，该新型套件还提供了基于时序的高级设计保存功能、为即插即用设计提供符合AMBA 4 AX1... 详细信息

ISE 12软件设计套件实现了具有更高设计生产力的功耗和成本的突破性优化。ISE设计套件首次利用“智能”时钟门控技术，将动态功耗降低多达30％。此外，该新型套件还提供了基于时序的高级设计保存功能、为即插即用设计提供符合AMBA 4 AX14规范的IP支持，同时具备第四代部分重配置功能的直观设计流程，可降低多种高性能应用的系统成本。

关键词：动态功耗 ISE12软件设计套件时钟门控技术嵌入多处理系统

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