Zasnova in verifikacija komunikacijske arhitekture v sistemih na čipu

Brčina, Kristjan (avtor), Pilipović, Ratko (mentor), Vreča, Jure (komentor)

Sistemi na čipu sodijo med najbolj dominantne načine sestave digitalnih sistemov. Danes se z njimi srečujemo vsakodnevno, tako v zmogljivih računalniških sistemih kot v preprostih vgrajenih sistemih. Z razvojem sistemov na čipu je zasnova komunikacijske arhitekture, ki povezuje vse komponente sistema, postala ključni del zasnove celotnega sistema na čipu, saj močno vpliva na funkcionalnost in zmogljivost sistema. V tej diplomski nalogi smo zasnovali komunikacijsko arhitekturo za komunikacijo na čipu, ki jo sestavljata križna topologija vodila in komunikacijski protokol OBI. Med komponentami arhitekture smo zasnovali tudi algoritem razsodnika PRRR, ki izboljša poštenost razsodb v primerjavi z algoritmom RR, kar smo pokazali s primerjavo njunega delovanja. Našo zasnovo komunikacijske arhitekture smo funkcionalno verificirali z uporabo simulacije ter integracijo v celoten sistem na čipu, ki je bil implementiran na plošči FPGA.

• Jezik: Slovenski jezik
• Ključne besede: sistem na čipu, komunikacijska arhitektura, vodilo, razsodnik, znotrajčipni komunikacijski protokoli, protokol OBI, transakcija, signali, funkcionalna verifikacije, simulacija
• Vrsta gradiva: Diplomsko delo/naloga
• Organizacija: FRI - Fakulteta za računalništvo in informatiko
• Leto izida: 2026
• PID: 20.500.12556/RUL-187037
• Datum objave v RUL: 08.09.2026

Sekundarni jezik

• Jezik: Angleški jezik
• Naslov: Design and verification of a system on a chip communication architecture

Izvleček

A system on a chip is one of the most dominant ways of assembling digital systems. Today, we encounter them every day in high-performance computer systems as well as in simple embedded systems. With advances in systems on a chip, the design of the communication architecture that connects all components on the chip has become a key part of overall system-on-a-chip design, as it strongly affects system functionality and performance. In this thesis, we have designed a system-on-a-chip communication architecture that consists of a crossbar bus topology and the OBI communication protocol. Among the components of the architecture, we have designed an arbitration algorithm called PRRR, which improves the fairness of arbitration compared with the RR arbitration algorithm; we have demonstrated this by comparing their operation. We have functionally verified our communication architecture design through simulations and by integrating it into a system on a chip implemented on an FPGA board.

• Ključne besede: system-on-a-chip, communication architecture, bus, arbiter, on-chip communication protocols, OBI protocol, transaction, functional verification, simulation