應(yīng)用概念

　　1.系統(tǒng)功能集成是SoC的核心技術(shù)

　　在傳統(tǒng)的應(yīng)用電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，需要根據(jù)設(shè)計(jì)要求的功能模塊對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行綜合，即 根據(jù)設(shè)計(jì)要求的功能，尋找相應(yīng)的集成電路，再根據(jù)設(shè)計(jì)要求的技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)所選電路的連 接形式和參數(shù)。這種設(shè)計(jì)的結(jié)果是一個(gè)以功能集成電路為基礎(chǔ)，器件分布式的應(yīng)用電子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)結(jié)果能否滿足設(shè)計(jì)要求不僅取決于電路芯片的技術(shù)參數(shù)，而且與整個(gè)系統(tǒng)PCB版圖的電磁兼容特性有關(guān)。同時(shí)， 對(duì)于需要實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的系統(tǒng)，往往還需要有單片機(jī)等參與，所以還必須考慮分布式系統(tǒng)對(duì)電路固件特性的影響。很明顯，傳統(tǒng)應(yīng)用電子系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，采用的是分布功能綜合技術(shù)。

　　對(duì)于SoC來說，應(yīng)用電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也是根據(jù)功能和參數(shù)要求設(shè)計(jì)系統(tǒng)，但與傳統(tǒng)方法有著本質(zhì)的差別。SoC不是以功能電路為基礎(chǔ)的分布式系統(tǒng)綜合技術(shù)。而是以功能IP為基礎(chǔ)的系統(tǒng)固件和電路綜合技術(shù)。首先，功能的實(shí)現(xiàn)不再針對(duì)功能電路進(jìn)行綜合，而是針對(duì)系統(tǒng)整體固件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行電路綜合，也就是利用IP技術(shù)對(duì)系統(tǒng)整體進(jìn)行電路結(jié)合。其次，電路設(shè)計(jì)的最終結(jié)果與IP功能模塊和固件特性有關(guān)，而與PCB板上電路分塊的方式和連線技術(shù)基本無關(guān)。因此，使設(shè)計(jì)結(jié)果的電磁兼容特性得到極大提高。換句話說，就是所設(shè)計(jì)的結(jié)果十分接近理想設(shè)計(jì)目標(biāo)。

　　2.固件集成是SoC的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)思想

　　在傳統(tǒng)分布式綜合設(shè)計(jì)技術(shù)中，系統(tǒng)的固件特性往往難以達(dá)到最優(yōu)，原因是所使用的是分布式功能綜合技術(shù)。一般情況下，功能集成電路為了滿足盡可能多的使用面，必須考慮兩個(gè)設(shè)計(jì)目標(biāo)：一個(gè)是能滿足多種應(yīng)用領(lǐng)域的功能控制要求目標(biāo);另一個(gè)是要考慮滿足較大范圍應(yīng)用功能和技術(shù)指標(biāo)。因此，功能集成電路(也就是定制式集成電路)必須在I/O和控制方面附加若干電路，以使一般用戶能得到盡可能多的開發(fā)性能。但是，定制式電路設(shè)計(jì)的應(yīng)用電子系統(tǒng)不易達(dá)到最佳，特別是固件特性更是具有相當(dāng)大的分散性。

　　對(duì)于SoC來說，從SoC的核心技術(shù)可以看出，使用SoC技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用電子系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)思想就是實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)的固件集成。用戶只須根據(jù)需要選擇并改進(jìn)各部分模塊和嵌入結(jié)構(gòu)，就能實(shí)現(xiàn)充分優(yōu)化的固件特性，而不必花時(shí)間熟悉定制電路的開發(fā)技術(shù)。固件基礎(chǔ)的突發(fā)優(yōu)點(diǎn)就是系統(tǒng)能更接近理想系統(tǒng)，更容易實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求。

　　3.嵌入式系統(tǒng)是SoC的基本結(jié)構(gòu)

　　在使用SoC技術(shù)設(shè)計(jì)的應(yīng)用電子系統(tǒng)中，可以十分方便地實(shí)現(xiàn)嵌入式結(jié)構(gòu)。各種嵌入結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)十分簡(jiǎn)單，只要根據(jù)系統(tǒng)需要選擇相應(yīng)的內(nèi)核，再根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇之相配合的IP模塊，就可以完成整個(gè)系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)。尤其是采用智能化電路綜合技術(shù)時(shí)，可以更充分地實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的固件特性，使系統(tǒng)更加接近理想設(shè)計(jì)要求。必須指出，SoC的這種嵌入式結(jié)構(gòu)可以大大地縮短應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)周期。

　　4.IP是SoC的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

　　傳統(tǒng)應(yīng)用電子設(shè)計(jì)工程師面對(duì)的是各種定制式集成電路，而使用SoC技術(shù)的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師所面對(duì)的是一個(gè)巨大的IP庫，所有設(shè)計(jì)工作都是以IP模塊為基礎(chǔ)。SoC技術(shù)使應(yīng)用電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師變成了一個(gè)面向應(yīng)用的電子器件設(shè)計(jì)工程師西叉歐。由此可見，SoC是以IP模塊為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)技術(shù)，IP是SoC應(yīng)用的基礎(chǔ)。

　　5.SoC技術(shù)中的不同階段

　　用SoC技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用電子系統(tǒng)的幾個(gè)階段如圖1所示。在功能設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)者必須充分考慮系統(tǒng)的固件特性，并利用固件特性進(jìn)行綜合功能設(shè)計(jì)。當(dāng)功能設(shè)計(jì)完成后，就可以進(jìn)入IP綜合階段。IP綜合階段的任務(wù)利用強(qiáng)大的IP庫實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能I。P結(jié)合結(jié)束后，首先進(jìn)行功能仿真，以檢查是否實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)功能要求。功能仿真通過后，就是電路仿真，目的是檢查IP模塊組成的電路能否實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)功能并達(dá)到相應(yīng)的設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)。設(shè)計(jì)的最后階段是對(duì)制造好的SoC產(chǎn)品進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試，以便調(diào)整各種技術(shù)參數(shù)，確定應(yīng)用參數(shù)。