片上系统SOCVIP专享VIP免费

片上系统世纪年代初，电子产品的开发出现两个显著的特点：产品深度复杂化和上市时限缩短。基于门级描述的电路级设计方法已经赶不上新形势的发展需要，于是基于系统级的设计方法开始进入人们的视野。随着半导体工艺技术的发展，特别是超深亚微米（，M）工艺技术的成熟，使得在一块硅芯片上集成不同功能模块（成为系统集成芯片）成为可能。这种将各种功能模块集成于一块芯片上的完整系统，就是片上系统（）。是集成电路发展的必然趋势。设计技术始于世纪年代中期，它是一种系统级的设计技术。如今，电子系统的设计已不再是利用各种通用集成电路（）进行印刷电路板（）板级的设计和调试，而是转向以大规模现场可编程逻辑阵列（）或专用集成电路（）为物理载体的系统级的芯片设计。使用为物理载体进行芯片设计的技术称为片上系统技术，即；使用作为物理载体进行芯片设计的技术称为可编程片上系统技术，即（）。技术和技术都是系统级芯片设计技术（统称为广义到目前为止，还没有一个公认的准确定义，但一般认为它有三大技术特征:采用深亚微米（）工艺技术，核（）复用以及软硬件协同设计。的开发是从整个系统的功能和性能出发，利用复用和深亚微米技术，采用软件和硬件结合的设计和验证方法，综合考虑软硬件资源的使用成本，设计出满足性能要求的高效率、低成本的软硬件体系结构，从而在一个芯片上实现复杂的功能，并考虑其可编程特性和缩短上市时间。使用技术设计的芯片，一般有一个或多个微处理器芯片和数个功能模块。各个功能模块在微处理器的协调下，共同完成芯片的系统功能，为高性能、低成本、短开发周期的嵌入式系统设计提供了广阔前景。技术最早是由美国公司于年提出的，是现代计算机辅助设计技术、电子设计自动化（）技术和大规模集成电路技术高度发展的产物。技术的目标是将尽可能大而完整的电子系统在一块中实现，使得所设计的电路在规模、可靠性、体积、功能、性能指标、上市周期、开发成本、产品维护及其硬件升级等多方面实现最优化。的设计以为基础，以硬件描述语言为主要设计手段，借助以计算机为平台的工具，自动化、智能化地自顶向下地进行。系统级芯片设计是一种高层次的电子设计方法，设计人员针对设计目标进行系统功能描述，定义系统的行为特性，生成系统级的规格描述。这一过程中可以不涉及实现工艺。一旦目标系统以高层次描述的形式输入计算机后，系统就能以规则驱动的方式自动完成整个设计。为了满足上市时间和性能要求，系统级芯片设计广泛采用软硬件协同设计的方法进行。设计中的软硬件协同设计.软硬件协同设计的背景系统级芯片设计是微电子设计领域的一场革命，它主要有个关键的支撑技术:①软、硬件的协同设计技术。主要是面向不同目标系统的软件和硬件的功能划分理论（）和设计空间搜索技术。②模块复用技术。是指那些集成度较高并具有完整功能的单元模块，如、、、等模块。模块的再利用，除了可以缩短芯片的设计时间外，还能大大降低设计和制造的成本，提高可靠性。可分为硬和软。中使用的多数是软。软可重定制、剪裁和升级，为优化资源和提高性能提供了很大的灵活性。③模块以及模块界面间的综合分析和验证技术。综合分析和验证是难点，要为硬件和软件的协同描述、验证和综合提供一个自动化的集成开发环境。过去，最常用的设计方法是层次式设计，把设计分为个域：行为域描述系统的功能；结构域描述系统的逻辑组成；物理域描述具体实现的几何特性和物理特性。采用自顶向下的层次式设计方法要完成系统级、功能级、寄存器传输级、门级、电路级、版图级（物理级）的设计，经历系统描述、功能设计、逻辑设计、电路设计、物理设计、设计验证和芯片制造的流程，是一个每次都从头开始的设计过程。传统的设计方法是先设计硬件，再根据算法设计软件。在深亚微米设计中，硬件的费用是非常大的。当设计完成后，发现错误进行更改时，要花费大量的人力、物力和时间，且设计周期变长。现在，芯片的设计是建立在复用的基础之上的，利用已有的芯核进行设计重用，完成目标系统的整体设计以及系统功能的仿真和验证。一般采用从系统行为级开始的自顶向下设计方法，把处理机制、...