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SOC设计流程的设计芯片流程

229 2023-12-25 17:34

一、SOC设计流程的设计芯片流程

用SoC 技术设计系统芯片,一般先要进行软硬件划分,将设计基本分为两部分:芯片硬件设计和软件协同设计。芯片硬件设计包括:

1.功能设计阶段。

设计人员产品的应用场合,设定一些诸如功能、操作速度、接口规格、环境温度及消耗功率等规格,以做为将来电路设计时的依据。更可进一步规划软件模块及硬件模块该如何划分,哪些功能该整合于SOC 内,哪些功能可以设计在电路板上。

2.设计描述和行为级验证

功能设计完成后,可以依据功能将SOC 划分为若干功能模块,并决定实现这些功能将要使用的IP 核。此阶段将接影响了SOC 内部的架构及各模块间互

动的讯号,及未来产品的可靠性。决定模块之后,可以用VHDL 或Verilog 等硬件描述语言实现各模块的设计。接着,利用VHDL 或Verilog 的电路仿真器,对设计进行功能验证(functionsimulation,或行为验证 behavioral simulation)。注意,这种功能仿真没有考虑电路实际的延迟,但无法获得精确的结果。

3.逻辑综合

确定设计描述正确后,可以使用逻辑综合工具(synthesizer)进行综合。综合过程中,需要选择适当的逻辑器件库(logic cell library),作为合成逻辑电路时的参考依据。硬件语言设计描述文件的编写风格是决定综合工具执行效率的一个重要因素。事实上,综合工具支持的HDL 语法均是有限的,一些过于抽象的语法只适于做为系统评估时的仿真模型,而不能被综合工具接受。逻辑综合得到门级网表。

4.门级验证(Gate-Level Netlist Verification)

门级功能验证是寄存器传输级验证。主要的工作是要确认经综合后的电路是否符合功能需求,该工作一般利用门电路级验证工具完成。注意,此阶段仿真需要考虑门电路的延迟。

5.布局和布线

布局指将设计好的功能模块合理地安排在芯片上,规划好它们的位置。布线则指完成各模块之间互连的连线。注意,各模块之间的连线通常比较长,因此,产生的延迟会严重影响SOC的性能,尤其在0.25 微米制程以上,这种现象更为显著。

二、数模混合集成电路(SOC)设计

所谓SOC技术,是一种高度集成化、固件化的系统集成技术。使用SOC技术设计系统的核心思想,就是要把整个应用电子系统全部集成在一个芯片中。在使用SOC技术设计应用系统,除了那些无法集成的外部电路或机械部分以外,其他所有的系统电路全部集成在一起。

参考:

三、什么是嵌入式开发?

嵌入式开发有很多个层次,大致有以下步骤: 硬件道路: 第一步: 嵌入式开发 pcb设计,一般为开发板的电路裁减和扩充,由开发板原理图为基础,画出PCB和封装库,设计自己的电路。 第二步: SOPC技术,一般为FPGA,CPLD开发,利用VHDL等硬件描述语言做专用arm芯片开发,写出自己的逻辑电路,基于ALTER或XILINUX的FPGA做开发。Arm9 第三步: SOC设计,分前端,后端实现,这是硬件设计的核心技术:芯片设计.能做到这步,已经不属于平凡的技术人员。arm9开发板 软件道路: 第一步:bootloader的编写,修改, 通过这步熟悉ARM硬件结构,学习ARM汇编语言,阅读ARM的芯片手册,感觉就是像操作51单片机一样操作ARM芯片.这一步最好的两个参考资料就是:芯片手册和bootloader源代码。 第二步:系统移植, 驱动开发, 我只做过linux方向,所以也推荐学习嵌入式linux系统,作为标准体系,他开源而且可以获得大量学习资料.操作系统是整个计算机科学的核心,熟悉 kernel实属不易,kernel, 驱动 开发的学习,没有什么捷径,只有多读代码,多写代码,熟悉系统API.. understanding linux kernel , linux device driver 都是不可多得的好书,值得一看。 第三步:应用程序的编写,各种GUI的移植,qt , minigui都被大量采用,两种思想都类似,熟悉一种就可以。 软件道路中,驱动系统应该是最深入的部分,不是短时间可以掌握的,需要有勇气和耐心。嵌入式开发,软硬结合,因为硬件条件比PC差很多,所以肯定会遇见不少问题,因此实践的勇气更加重要.有问题就解决问题,无数次的实验,也许是解决问题的必由之路

四、哪位能介绍一下SOC的好的入门级教程,非常谢谢~

天津大学计算机科学与技术学院郭炜老师主编的《SoC设计方法和实现》全面深入地介绍了有关SoC的知识,着重阐述了SoC设计中广受关注的系统架构设计、低功耗设计,可测性设计,先进验证方法和后端设计。书中不仅介绍了SoC设计领域的最新成果,还融入了很多来自工业界的实践经验和案例,可以帮助读者通过了解工业届实用的解决方案,快速提升对SoC设计的理解、掌握SoC设计的关键技术。《SoC设计方法与实现》一书没有遵循一般专著或教材的编写特点,而是以教会学生实用的设计技术为主线,按照SoC设计流程来组织和安排各个章节的内容,能够让初次涉足此领域的学生顺着书的阅读,自然地学习和掌握SoC的设计过程。 《SoC设计于实现》是一本内容全面、将理论与实践有机结合、反映前沿科技的一本好书。