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片上系統(tǒng)（ System on Chip，SoC）技術(shù)已成為超大規(guī)模集成電路發(fā)展的趨勢(shì)，SoC芯片的功能日益復(fù)雜，片上集成的外設(shè)數(shù)目越來(lái)越多。中斷控制器作為連接外設(shè)和CPU之間的橋梁，能夠提高CPU的工作效率，改善CPU與外設(shè)的協(xié)調(diào)性。同時(shí)，SoC芯片具有集成度高、專用性強(qiáng)的特點(diǎn)，需設(shè)計(jì)適應(yīng)于該芯片的中斷控制器。
CPU支持中斷請(qǐng)求（Interrupt Request，IRQ）和快速中斷請(qǐng)求（ Fast Interrupt Request，F(xiàn)IQ）2種類型的中斷。與IRQ相比，F(xiàn)IQ有額外的5個(gè)物理寄存器（R8_fiq - R12_fiq），能減少CPU處理中斷時(shí)上下文切換的時(shí)間開銷，通常用于高速數(shù)據(jù)傳輸和通道處理等實(shí)時(shí)性要求較高的場(chǎng)合。
為降低多個(gè)中斷源被分配為快速中斷請(qǐng)求（ FIQ）時(shí)的時(shí)間開銷，設(shè)計(jì)一種用于FIQ中斷源識(shí)別和優(yōu)先級(jí)仲裁的向量中斷控制器。采用Verilog語(yǔ)言完成硬件描述，通過(guò)Modelsim仿真和FPGA驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)基于SMIC0. 13 pdm CMOS工藝的綜合布局布線工作。仿真和驗(yàn)證結(jié)果表明，該向量中斷控制器的面積為0.107 mIT12，平均功耗為3.56 mW，工作頻率為80 MHz，可滿足移動(dòng)通信寬帶射頻片上系統(tǒng)芯片的實(shí)時(shí)性需求。
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