文档介绍：复旦大学
硕士学位论文
基于IP核的SOPC设计技术
姓名:梅宏亮
申请学位级别:硕士
专业:计算机系统结构
指导教师:陈泽文
20040522
摘要随着半导体加工工艺的发展,在一块芯片上可以集成上十亿个晶体管。如今,在7⒐讨校杓迫嗽泵媪僮判矶嗟睦延肽烟猓渲蠭赜谩⑾低臣来。灵活性高、设计周期短及风险低的优点刚好弥补了牟蛔恪殉本文将介绍的设计方法,并在此基础上提出一种设计方法以提高设计效率或克服一些设汁障碍。第一章引言,简单介绍片上概念及其当前的状态;第二章现场可编程逻辑阵列和片上可编程系统概述,主要介绍的特点及最新进展,另外再介绍的概念及其发展趋势:第三章基于软核的设计的设计实例,本章通过一实例详细介绍设汁的开发环境,系统组成等;第五章是总结及对以后工作的展望。各种各样的功能模块鏑、内存、模拟模块等伎梢约山桓鲂酒纬所谓的片上系统U庠谝郧靶枵龅缏钒宀拍苁迪忠煌暾南低场当前,片上系统以其低功耗、低成本、高性能和高可靠性的特性而被广泛地应用于军事、航空航天、工业控制、仪器仪表、汽车电子、通讯和家用消费类等领域。成和验证是主要的障碍。然而,近年柬随着技术取得突飞猛进的发展,片上可编程系统琒魑R恢秩碌睦砟畋惶崃顺为当今一个非常热门的研究领域之一。技术,这是本文的重点,本文将系统地介绍基于软核的设计技术的过程与方法;第四章基于最后,本文附录将给出核的详细设计报告。【关键词】片上系统,片上可编程系统,核,嵌入式系统
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第一章引片上系统南肿从敕⒄骨魇言时代——信息时代。在这样一个时代,无论工作和生活,每个人都离不开信息产品。倍。这就是著名的摩尔定律。遵循摩尔定律,集成电路技术进入了婺可集成陨细鼍骞艿墓婺时代,它使得集成电路制造技术具备了一种更高的能力,产生。人类在信息时代的生存需要普及的、轻巧易用的信息化生活、办公用品。于虺艻转变的大方向下产生的概念。从狭义角度讲,它是信息系统的芯片集成。统,如微电子机械系统和微光机电系统等;虺芐屑钢纸蟹ǎ片上系统技术提高了系统的稳定性和可靠性,同时又降低了整个系统的成本。由于这些优点,片一卜系统应用范围愈来愈广,包括:各种武器控制鹋诳刂啤⒌嫉刂啤⒅悄苷ǖ频家爸、坦克、各种信息家电产品,如数字电视机、机项盒,数码相机。音响各种使携式设备,如手机、寻呼机、个人数字助理取复印机、打印机、传真机、扫描仪、激光照排系统、安全监控设备、变年,词既四Χ岢觯ノ幻婊骞艿募啥让渴烁鲈略黾右即可以将亿以上个晶体管集成在一块芯片上。现在,人类社会正步入一个崭新的如果没有集成电路或没有进一步发展的芯片技术的产生,那么人类社会的信息基础设施即信息高速公路的建设就无从谈起,更何况未来人类生活中的各种信息物质产品,比如产品慈诩扑慊⑼ㄑ逗拖迅拍钣谝惶宓男畔⒌缱硬,也不会是,在需求和技术的双重作用下,片上系统。υ硕那么,到底什么是片上系统呢舷低呈窃诩傻缏简称蚣上低通俗地说,它是将系统集成在一块芯片上。从广义角度讲,片上系统就是一个微系值得一提的是,片上系统,即单芯片系统,芯片系统,系统芯片。本文采用片上系统这种称谓。●军用产品舰艇、轰炸机等陆海空各种军用电子装各:雷达、电予对抗军事通信装备,野战指挥、侦察和作战用设备等。●信息家电设备,可视电话,家庭网络设备,电冰箱,智能玩具等。●消费类电子●商用产品
规模生产中使用铜布线;⑤硅锗工艺投入批量生产;④新型晶体管结构的应频空调设备、通信终端、程控交换机、网络设备、录音录像及电视会议设备、数字音频广‘播系统等。总之,通过片上系统可以满足人们新的要求和希望,从而开发出新产品,开拓变化,成为驱动片上系统市场的因素,包括:①г财牟捎茫虎诖用,⑤亚微米、深亚微米制造工艺的采用。亿美元,年将分别增长到诿涝:亿美元,年均增长率分别为%和%,片上系统的增长极为迅速。在整个半导体中,片上系统的比重年为%,年将提高到%。随着从事片上系统设计公司的增多,模块质量成为必须克服的障碍之此外,某种专用模块可能不是设计中真正需要的,市场上买得到的模块又可能不切合客户要求,在使用以前要进行一定的修改。种有关逻辑电路以及等的模块。其中有一个领域曾模块开发不足。原因之一是模拟仍属于工艺范畴而不够科学,因此工程精英从事模拟设汁的极少,可喜的是现在已有所改变,若干第三方公司己开始提供片上系统用的各种复杂模块。这一趋势随着公司的增多而继续发展。无论如何,毕竟现实世界是模拟的,因而这方面未来需求殷切,前景看好。出新市场。统观未来片上系统的发展,如下发展趋势值得注意:●市场不断增长比起传统设计方式来,片上系统的优势明显。近几年,一些生产技术的片上系统市场规模估计年近亿美元,同年传统市场●质量不断改进一。所有是不同样的,也是不等值的,因此,每