低端语音FPGA验证平台的设计-微电子学与固体电子学专业论文.docxVIP

Classified Index: TN47 U.D.C: 621.3 Dissertation for the Master Degree of Engineering DESIGN OF FPGA VERIFICATION PLATFORM FOR LOW END SPEECH Candidate: Chen Quanquan Supervisor: Associate Prof. Wang Mingjiang Academic Degree Applied for: Master of Engineering Specialty: Microelectronics and Solid-state Electronics Affiliation: Shenzhen Graduate School Date of Defence: December, 2007 Degree-Conferring-Institution: Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学工学硕士学位论文 哈尔滨工业大学工学硕士学位论文 - - I - 要 语音编码传输在语音通信领域占有非常重要的位置。FPGA 具有周期 短、费用低、风险小的优点。使用基于 FPGA 音频开发板设计语音编解码 器能使其开发容易也更灵活。 本文在大量研究了语音编解码设计需求和 FPGA 开发的相关资料后，设 计了一个基于 XILINX FPGA 芯片的硬件验证平台和一个基于 FPGA 的通用 NAND Flash 控制器。验证平台的设计完成了从功能需求设计、元器件选 型、原理图设计、PCB 版图设计、以及最后的实际硬件电路的调试工作,该 平台已经被用于 G.726 语音 IP 的验证；NAND Flash 控制器的设计完成了代 码设计、功能仿真、FPGA 综合和布局布线工作，该控制器也已经通过了本 文所设计的 FPGA 硬件验证平台的板上验证，并将该控制器移植于实验室 其它的 FPGA 开发平台上，完成了对 G.722.2、G723.1、G729 等语音编解码 IP 的验证。 论文中 FPGA 器件采用 XILINX 公司 XC3S400，该芯片具有 40 万逻辑 门，288K 内部可用块 RAM，它是 XILINX 推出的世界上第一款 90nm 工艺 的 FPGA 芯片，专门面向低成本、低功耗、高密度的开发要需求。开发工 具采用 XILINX ISE 开发平台，代码编写使用硬件描述语言 Verilog HDL 完 成，仿真工具采用 Modelsim，综合工具采用 Synplicity。该平台除了可以支 持对语音验证的需要外，还可以用于其他中小规模的 IC 验证。其中 NAND Flash 控制器还可以用于其他使用 NAND Flash 的 FPGA 产品中。 关键词 FPGA；语音开发平台；NAND Flash 控制器 - - II - Abstract Speech Coding transmission occupied a very important position in the field of communications. FPGA have the advantages of short development cycle, low design cost and low risks. Using the speech development board which based on FPGA to design the speech coder and ecoder are easier and flexible. After the speech codec verification requirement and the relative FPGA development information have been studied, a hardware verification platform based on XILINX SPARTAN FPGA is designed. Firstly, the functional requirements of the platform are completed, the components are determined, the circuit schematic is designed, the PCB layout is drawed, at final, the actual hardware circuit is debugged. The platform has been used for G.726 vertification. In