基于China-Core微控制器的MP3解码芯片架构的研究与设计.pdf

天津大学
硕士学位论文
基于China-Core微控制器的MP3解码芯片架构的研究与设计
姓名:邱鹏
申请学位级别:硕士
专业:微电子学与固体电子学
指导教师:肖谧
20090501
摘要关键词:音频处理近年来,在网络流媒体,移动设备,数字广播等领域,数字音频信号处理得到了广泛的应用。为了解决数字音频信号存储和传输的瓶颈问题,数据压缩成为当前音频处理中的一个十分重要的研究课题。在众多压缩标准中,顾醺式以其优越的性能以及品质与算法复杂度的极佳折中,已成为当前,网络,便携式娱乐设备最为流行的音频压缩标准。如今饴爰际跻丫浅3墒欤纸锥稳嗣亲钗9匦牡牟⒉皇侨绾问迪窃诓煌挠τ贸『先绾慰焖俚氖迪諱,如何降低シ牌鞯墓耗,如何进一步降低目7⒊杀镜取本文重点讨论了一种以结构处理器綜为协处理器,以具有自主知识产权的结构处理器木魑主处理器的饴胄酒募芄股杓朴隖迪帧U馐恰眗芄勾砥髟谝频处理中的首次应用,具有十分重要的意义。该设计方法具有功耗低,成本低,研发周期短等优点。本饴胄酒芄股杓品桨福砑眉襞渲茫惴ǚ治觯碛布能划分,架构设计,硬件功能实现,验证等开发流程,在理论和实践上经过了反复的测试和验证。经过原型验证,本芯片架构设计功能正确,工作稳定。本文还进一步分析了音频处理的性能指标,给出了本架构的精度分析,其主要性能指标完全满足相关音频处理算法和音频信号处理芯片的设计要求。。
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签字日期:,口辍卧麓跞学位论文作者签名:互彳‘千肭┳秩掌冢,,罗·予学位论文作者签名:互签字日期:蠖吣辍露嗳独创性声明学位论文版权使用授权书或撰写过的研究成果,也不包含为获得墨注盘堂或其他教育机构的学位或证本学位论文作者完全了解丞注盘堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权苤鲞盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检年彳月本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的作了明确的说明并表示了谢意。索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得导师签名:
第一章绪论研究背景随着网络,通信,便携式娱乐设备的普及,多媒体处理技术得到了广泛的应用。多媒体信息庞大的数据量与传输过程有限的带宽,存储介质有限的容量之间的矛盾也日益突出。在数字音频处理领域,为了解决数字音频信号存储和传输的瓶颈问题,人们发明了各种不同的压缩方法,开发了各种不同的压缩标准。在众多压缩标准中,顾醺袷揭云溆旁降男阅芤约捌分视胨惴ǜ丛佣鹊募ḿ颜中,已成为当前,网络,便携式娱乐设备最为流行的音频标准。从年,韩国世韩公司瞥隽耸澜缟系谝惶∕便携式播放器到现在,シ牌饕殉晌J胧谐∩系娜认贰S氪送保琈播放器与肷阆窕蜗坊乇鹗鞘只慕岷辖徊酵卣沽似溆τ昧煊颉随着通信领域的迅速发展,网络的建设,人们对移动通讯的要求已经从单一的语音通信上升到了多媒体数字通信,可以预见羝笛顾醯木薮笫谐⌒枨蟆随着珠海炬力集成电路公司研发出中国第一款シ牌餍酒约案V瑞芯微电子等公司推出的功能更加强大的便携式多媒体处理芯片,中国已经成为了世界上最大的缺阈蕉嗝教宀シ牌魃亍緇】。当然这些便携式数码产品的蓬勃发展,最根本的原因是半导体产业的飞速发展。如今,设计的趋势宏观上已经走向系统级设计,也即片上系统晃⒐凵弦丫肽擅壮叨壬杓频姆冻搿T赟设计中,是构成基本单元。从角度出发,挚啥ㄒ逦;贗?榈母从眉际酰郧度胧系统为核心,把整个系统集成在单个芯片上,从而完成整个系统功能的复杂集成电路。与传统设计相比较,由于鱿低臣稍谝桓鲂酒希沟貌返性能大幅度的提高,体积显著减小。所以基于低车亩嗝教逵τ孟低辰ɑ有很广阔的市场前景。
研究方案及意义接口已经定义,接下来做的就是软硬件的同步设计。其中硬件包括杓坪低匙魑R桓鐾暾南低常浒擞布腿砑讲糠帧S布侵窼芯片部分,软件是指运行在酒系南低臣捌溆τ谩T赟系统设计时,必须同时从硬件和软件角度考虑,主要包括一下步骤【。低承枨笏得鳌T谡庖唤锥危杓普咭H范ㄏ低车幕臼淙胧涑黾盎算法,还要确定系统要求的功能,性能,功耗,成本,研发时间等等。通常设计者都会将用户的需求转换为用于设计的技术文档,并确定系统的设计流程。呒端惴ńS敕抡妗T谡庖唤锥沃校杓普呓褂肅或燃扑慊高级语言创建整个系统的算法模型和仿真模型。碛布帧I杓普吒菹低车奶匦裕龆ㄏ低持心囊徊糠钟捎布迪郑哪一部分由软件实现。软硬件划分的合理性对系统的实现至关重要。碛布缴杓啤S捎谌碛布姆止ひ丫魅罚酒募芄辜巴砑集成,综合,布局布线及最后的流片。软件设计包括算法