sopc的现状及发展趋势.doc

重庆理工大学《可编程片上系统设计》课程论文题目: S opc 技术与应用学院电子信息及自动化学号 ********** 姓名白于川任课教师包明成绩_________________ 年月 摘要: System-on-a-Programmable-Chip , 即可编程片上系统。用可编程逻辑技术把整个系统放到一块硅片上,称作 SOPC 。可编程片上系统( SOPC )是一种特殊的嵌入式系统:首先它是片上系统( SOC ), 即由单个芯片完成整个系统的主要逻辑功能; 其次, 它是可编程系统, 具有灵活的设计方式,可裁减、可扩充、可升级,并具备软硬件在系统可编程的功能。以 SOPC 为核心的电子产品, 将进一步扩大适用领域, 将复杂专用芯片挤向高端和超复杂应用. SOPC 是 PLD 和 ASIC 技术融合的结果,目前 3 微米的 ASIC 产品制造价格仍然相当昂贵,相反,集成了硬核或软核 CPU 、 DSP 、存储器、外围 I/O 及可编程逻辑的 SOPC 芯片在应用的灵活性和价格上有极大的优势。 SOPC 被称为“半导体产业的未来”。关键字:SOPC 发展现状趋势应用 SOPC 简介 SOPC(System On Programmable Chip) 即可编程的片上系统,或者说是基于大规模 FPG A 的单片系统。 SOPC 的设计技术是现代计算机辅助设计技术、 EDA 技术和大规模集成电路技术高度发展的产物。 SOPC 技术是将尽可能大而完整的电子系统,包括嵌入式处理器系统、接口系统、硬件协处理器或加速系统、 DSP 系统、数字通信系统、存储电路以及普通数字系统等, 在单一 FPGA 中嵌入实现。大量采用 IP 复用、软硬件协同设计、自顶向下和自底向上混合设计的方法, 边设计、边调试、边验证……原本需要写上几千行的 VHDL 代码的功能模块, 通过嵌入 IP 核后, 只需几十行 C 代码即可实现。因此, 可以使得整个设计在规模、可靠性、体积、功耗、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。传统的设计技术已经很难满足系统化、网络化、高速度、低功耗、多媒体等实际需求, SOPC ( 片上可编程系统) 可将处理器、存储器、外设接口和多层次用户电路等系统设计需要的功能模块集成到一块芯片上, 因其灵活、高效、设计可重用特性, 已经成为集成电路未来的发展方向, 广泛应用到汽车、军事、航空航天、广播、测试和测量、消费类电子、无线通信、医疗、有线通信等领域。 SOPC 技术是一门全新的综合性电子设计技术,涉及面广。因此在知识构成上对于新时代嵌入式创新人才有更高的要求,除了必须了解基本的 EDA 软件、硬件描述语言和 FPGA 器件相关知识外,还必须熟悉计算机组成与接口、汇编语言或 C 语言、 DSP 算法、数字通信、嵌入式系统开发、片上系统构建与测试等知识。显然, 知识面的拓宽必然推动电子信息及工程类各学科分支与相应的课程类别间的融合, 而这种融合必将有助于学生的设计理念的培养和创新思维的升华。 SOPC 是一种灵活、高效的 SoC 解决方案。它将处理器、存储器、 I/O 口、 LVDS 等系统需要的功能模块集成到一个 PLD 器件上,构成一个可编程的片上系统。