隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)不斷的進(jìn)步,SoC(System On a Chip)是未來IC產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究關(guān)注的重點(diǎn)。由于SoC設(shè)計(jì)的日趨復(fù)雜化,芯片的面積增大,芯片功能復(fù)雜程度增大,其設(shè)計(jì)驗(yàn)證工作也愈加繁瑣。復(fù)雜ASIC設(shè)計(jì)功能驗(yàn)證已經(jīng)成為整個(gè)設(shè)計(jì)中最大的瓶頸。 使用FPGA系統(tǒng)對(duì)ASIC設(shè)計(jì)進(jìn)行功能驗(yàn)證,就是利用FPGA器件實(shí)現(xiàn)用戶待驗(yàn)證的IC設(shè)計(jì)。利用測(cè)試向量或通過真實(shí)目標(biāo)系統(tǒng)產(chǎn)生激勵(lì),驗(yàn)證和測(cè)試芯片的邏輯功能。通過使用FPGA系統(tǒng),可在ASIC設(shè)計(jì)的早期,驗(yàn)證芯片設(shè)計(jì)功能,支持硬件、軟件及整個(gè)系統(tǒng)的并行開發(fā),并能檢查硬件和軟件兼容性,同時(shí)還可在目標(biāo)系統(tǒng)中同時(shí)測(cè)試系統(tǒng)中運(yùn)行的實(shí)際軟件。FPGA仿真的突出優(yōu)點(diǎn)是速度快,能夠?qū)崟r(shí)仿真用戶設(shè)計(jì)所需的對(duì)各種輸入激勵(lì)。由于一些SoC驗(yàn)證需要處理大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),而FPGA作為硬件系統(tǒng),突出優(yōu)點(diǎn)是速度快,實(shí)時(shí)性好。可以將SoC軟件調(diào)試系統(tǒng)的開發(fā)和ASIC的開發(fā)同時(shí)進(jìn)行。 此設(shè)計(jì)以ALTERA公司的FPGA為主體來構(gòu)建驗(yàn)證系統(tǒng)硬件平臺(tái),在FPGA中通過加入嵌入式軟核處理器NIOS II和定制的JTAG(Joint Test ActionGroup)邏輯來構(gòu)建與PC的調(diào)試驗(yàn)證數(shù)據(jù)鏈路,并采用定制的JTAG邏輯產(chǎn)生測(cè)試向量,通過JTAG控制SoC目標(biāo)系統(tǒng),達(dá)到對(duì)SoC內(nèi)部和其他IP(IntellectualProperty)的在線測(cè)試與驗(yàn)證。同時(shí),該驗(yàn)證平臺(tái)還可以支持SoC目標(biāo)系統(tǒng)后續(xù)軟件的開發(fā)和調(diào)試。 本文介紹了芯片驗(yàn)證系統(tǒng),包括系統(tǒng)的性能、組成、功能以及系統(tǒng)的工作原理;搭建了基于JTAG和FPGA的嵌入式SoC驗(yàn)證系統(tǒng)的硬件平臺(tái),提出了驗(yàn)證系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案,重點(diǎn)對(duì)驗(yàn)證系統(tǒng)的數(shù)據(jù)鏈路的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了闡述;詳細(xì)研究了嵌入式軟核處理器NIOS II系統(tǒng),并將定制的JTAG邏輯與處理器NIOS II相結(jié)合,構(gòu)建出調(diào)試與驗(yàn)證數(shù)據(jù)鏈路;根據(jù)芯片驗(yàn)證的要求,設(shè)計(jì)出軟核處理器NIOS II系統(tǒng)與PC建立數(shù)據(jù)鏈路的軟件系統(tǒng),并完成芯片在線測(cè)試與驗(yàn)證。 本課題的整體任務(wù)主要是利用FPGA和定制的JTAG掃描鏈技術(shù),完成對(duì)國(guó)產(chǎn)某型DSP芯片的驗(yàn)證與測(cè)試,研究如何構(gòu)建一種通用的SoC芯片驗(yàn)證平臺(tái),解決SoC驗(yàn)證系統(tǒng)的可重用性和驗(yàn)證數(shù)據(jù)發(fā)送、傳輸、采集的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性、可測(cè)性問題。本文在SoC驗(yàn)證系統(tǒng)在芯片驗(yàn)證與測(cè)試應(yīng)用研究領(lǐng)域,有較高的理論和實(shí)踐研究?jī)r(jià)值。
上傳時(shí)間: 2013-05-25
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SoC(System On a Chip)又稱為片上系統(tǒng),是指將微處理器、模擬IP核、數(shù)字IP核和存儲(chǔ)器(或片外存儲(chǔ)器接口)集成在單一芯片上。SoC產(chǎn)品不斷朝著體積小、功能強(qiáng)的方向發(fā)展,芯片內(nèi)部整合越來越多的功能。ARM架構(gòu)作為嵌入式系統(tǒng)流行的應(yīng)用,其應(yīng)用的擴(kuò)展面臨軟件擴(kuò)充的問題,而X86平臺(tái)上卻有很多軟件資源。若將已有的X86軟件移植到ARM平臺(tái),則可以在一定程度上解決軟件擴(kuò)充的問題。 本論文針對(duì)X86指令在ARM中兼容的應(yīng)用,以智能手機(jī)的應(yīng)用為例,提出了基于ARM嵌入式平臺(tái),使用X86指令到ARM指令的二進(jìn)制翻譯模塊,達(dá)到對(duì)X86指令的兼容。主要研究ARM公司的片上總線系統(tǒng)——AMBA AHB和AMBA APB片上總線標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)Multi-layer總線結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究,分析了Multi-layer AHB系統(tǒng)中使用的Bus Matrix模塊的結(jié)構(gòu),從Bus Matrix模塊的內(nèi)部矩陣結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)架構(gòu)兩方面針對(duì)系統(tǒng)的特點(diǎn)作出優(yōu)化。 最后介紹了論文采用的事物級(jí)模型與Verilog HDL協(xié)同仿真的方法和系統(tǒng)的控制過程,通過仿真結(jié)果的比較,驗(yàn)證了利用二進(jìn)制翻譯模塊實(shí)現(xiàn)X86指令執(zhí)行的可行性和優(yōu)化后的架構(gòu)較適合于X86翻譯系統(tǒng)的應(yīng)用。
上傳時(shí)間: 2013-06-28
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隨著半導(dǎo)體技術(shù)與數(shù)字集成電路(微處理器、存貯器以及標(biāo)準(zhǔn)邏輯門電路等)技術(shù)的迅速發(fā)展,特別是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,在工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)研究的各行各業(yè)中,人們利用PC機(jī)的強(qiáng)大處理功能代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器的某些部件,開發(fā)出各種測(cè)量?jī)x器(虛擬儀器),傳統(tǒng)儀器的數(shù)字邏輯部分多是采用分立集成電路(IC)組成,分立IC愈多,給系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)、調(diào)試及維護(hù)帶來諸多不便。而隨著EDA技術(shù)的飛速發(fā)展,大規(guī)模可編程邏輯芯片CPLD / FPGA應(yīng)運(yùn)而生。這類芯片可以替代幾十甚至上百塊通用IC芯片,而且,因其可用硬件描述語言進(jìn)行芯片設(shè)計(jì)、支持在線編程和在系統(tǒng)編程等優(yōu)點(diǎn)而備受青睞。本課題主要是用FPGA實(shí)現(xiàn)一個(gè)驗(yàn)證平臺(tái)。用于SoC及IPCore的驗(yàn)證。用FPGA系統(tǒng)驗(yàn)證板實(shí)現(xiàn)在實(shí)際硬件環(huán)境中的驗(yàn)證可以彌補(bǔ)ASIC 設(shè)計(jì)流程中仿真的不足, 通過該驗(yàn)證也可以加快ASIC設(shè)計(jì)且降低由于邏輯問題所造成ASIC 開發(fā)中的成本損耗。本文首先介紹了EDA技術(shù)的發(fā)展,然后介紹了FPGA,SoC,和IPCore的一些基本概念,分析了FPGA在現(xiàn)代集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一些應(yīng)用。最后,具體設(shè)計(jì)了一塊用設(shè)計(jì)驗(yàn)證的開發(fā)板,并討論了其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),流程及驗(yàn)證方法。
上傳時(shí)間: 2013-05-16
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隨著系統(tǒng)芯片(SoC)設(shè)計(jì)復(fù)雜度不斷增加,使得縮短面市時(shí)間的壓力越來越大。雖然IP核復(fù)用大大減少了SoC的設(shè)計(jì)時(shí)間,但是SoC的驗(yàn)證仍然非常復(fù)雜耗時(shí)。SoC和ASIC的最大不同之處在于它的規(guī)模和復(fù)雜的系統(tǒng)性,除了大量硬件模塊之外,SoC還需要大量的同件和軟件,如操作系統(tǒng),驅(qū)動(dòng)程序以及應(yīng)用程序等。面對(duì)SoC數(shù)目眾多的硬件模塊,復(fù)雜的嵌入式軟件,由于軟件仿真速度和仿真模犁的局限性,驗(yàn)證往往難以達(dá)到令人滿意的要求,耗費(fèi)了大最的時(shí)間,將給系統(tǒng)芯片的上市帶來嚴(yán)重的影響。為了減少此類情況的發(fā)生,在流樣片之前,進(jìn)行基于FPGA的系統(tǒng)原型驗(yàn)證,即在FPGA上快速地實(shí)現(xiàn)SoC設(shè)計(jì)中的硬件模塊,讓軟件模塊在真正的硬件環(huán)境中高速運(yùn)行,從而實(shí)現(xiàn)SoC設(shè)計(jì)的軟硬件協(xié)同驗(yàn)證。這種方法已經(jīng)成為SoC設(shè)計(jì)流程前期階段常用的驗(yàn)證方法。 在簡(jiǎn)要分析幾種業(yè)內(nèi)常用的驗(yàn)證技術(shù)的基礎(chǔ)上,本文重點(diǎn)闡述了基于FPGA的SoC驗(yàn)證流程與技術(shù)。結(jié)合Mojox數(shù)碼相機(jī)系統(tǒng)芯片(以下簡(jiǎn)稱為Mojox SoC)的FPGA原型驗(yàn)證平臺(tái)的設(shè)計(jì),介紹了Mojox FPGA原型驗(yàn)證平臺(tái)的硬件設(shè)計(jì)過程和Mojox SoC的FPGA原型實(shí)現(xiàn),并采用基于模塊的FPGA設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方法,加快了原型驗(yàn)證的工作進(jìn)程。 本文還介紹了Mojox SoC中ARM固件和PC應(yīng)用軟件等原型軟件的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)以及原型驗(yàn)證平臺(tái)的軟硬協(xié)同驗(yàn)證的過程。通過軟硬協(xié)同驗(yàn)證,本文實(shí)現(xiàn)了PC機(jī)對(duì)整個(gè)驗(yàn)證平臺(tái)的摔制,達(dá)到了良好的驗(yàn)證效果,且滿足了預(yù)期的設(shè)計(jì)要求。
標(biāo)簽: SoC 系統(tǒng)芯片 原型 驗(yàn)證技術(shù)
上傳時(shí)間: 2013-07-02
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C8051F單片機(jī)是完全集成的混合信號(hào)系統(tǒng)級(jí)芯片(SoC),具有與8051完全兼容的指令內(nèi)核,該單片機(jī)采用流水線處理技術(shù),能在執(zhí)行指令期間預(yù)處理下一條指令,提高了效率。而且大部分型號(hào)的C8051F單片機(jī),片內(nèi)集成了數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)中常用的模擬和數(shù)字外設(shè)及其他功能部件,內(nèi)置FLASH程序存儲(chǔ)器和RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,部分芯片上還集成了外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,即XRAM。C8051F單片機(jī)具有片內(nèi)調(diào)試電路,通過4腳的JTAG接口可以進(jìn)行非侵入式、全速的在系統(tǒng)調(diào)試。下表為C8051F系列具有代表性的型號(hào)的主要特性:
標(biāo)簽: C8051F020 SoC 片上系統(tǒng) 單片機(jī)
上傳時(shí)間: 2013-10-29
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高速SoC單片機(jī) 基于半導(dǎo)體集成技術(shù)的突飛猛進(jìn)的發(fā)展各種類型的單片機(jī)正日新月異的涌向市場(chǎng)為單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用人員提供了極大的方便INTEL公司在MCS48系列的基礎(chǔ)上推出高性能的MCS51系列八位單片機(jī)而今三十二位單片機(jī)又以其強(qiáng)大的片內(nèi)功能提供給應(yīng)用者無論是那一種位數(shù)的單片機(jī)也無論是那一種系列的單片機(jī)都為新產(chǎn)品的開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)的研制智能控制器的研究高新技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)造了極其有力的硬件環(huán)境當(dāng)前可以說由于世界各生產(chǎn)廠家生產(chǎn)通用型以及衍生出的五花八門的系列及型號(hào)的單片機(jī)使其單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用已達(dá)到了無孔不入的地步當(dāng)初面向工業(yè)控制功能的單片機(jī)現(xiàn)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了原設(shè)計(jì)者的想像然而占全球單片機(jī)銷量60%65%左右的八位單片機(jī)仍是當(dāng)前應(yīng)用的主流就國(guó)內(nèi)應(yīng)用實(shí)踐而言使用單片機(jī)數(shù)量最大的是八位單片機(jī)應(yīng)用范圍最廣的是八位單片機(jī)八位單片機(jī)仍具有時(shí)代的魅力.
上傳時(shí)間: 2013-12-18
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SoC與單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展:本文討論SoC和單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展;介紹SoC的基本技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用概念;分析作為IP家庭重要成員的單片機(jī)在SoC應(yīng)用設(shè)計(jì)中的特點(diǎn)。通過討論指出以嵌入技術(shù)為基礎(chǔ),單片機(jī)再次成為現(xiàn)代電子應(yīng)用技術(shù)的核心之一,為SoC應(yīng)用技術(shù)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 關(guān)鍵字:SoC;單片機(jī);嵌入式系統(tǒng) 引言 現(xiàn)場(chǎng)電子技術(shù)應(yīng)用中包含了硬件(HW)、硬件加軟件(HW+SW)、固件(FW)3個(gè)層次。這3個(gè)層次也可以說是現(xiàn)代電子技術(shù)應(yīng)用的3人發(fā)展階段。自1997年以來,電子技術(shù)應(yīng)用又增加了一個(gè)新的層次??片上系統(tǒng)(SoC)層次。SoC技術(shù)概念和應(yīng)用技術(shù)層次的出現(xiàn),標(biāo)志著現(xiàn)代電子技術(shù)應(yīng)用進(jìn)入了SoC階段。 從各個(gè)發(fā)展階段看,自HW+SW階段開始,電子技術(shù)應(yīng)用就與單片機(jī)緊密地聯(lián)系在一起。在FW階段,作為固件系統(tǒng)的重要核心技術(shù),單片機(jī)又以嵌入式技術(shù)為基礎(chǔ),再次成為現(xiàn)代電子應(yīng)用技術(shù)的核心技術(shù)之一,并為SoC應(yīng)用技術(shù)提供了緊實(shí)的基礎(chǔ)。 SoC為各種應(yīng)用提供了一個(gè)新的實(shí)現(xiàn)技術(shù)。這種新的電子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)促使工業(yè)界在近3年中發(fā)生了巨大的變化,為信息技術(shù)的應(yīng)用提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),因此,完全可以稱之為SoC革命。同時(shí),SoC也為單片機(jī)技術(shù)提供了更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域,使單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)發(fā)生了革命性的變化。
標(biāo)簽: SoC 單片機(jī) 應(yīng)用技術(shù) 發(fā)展
上傳時(shí)間: 2013-10-31
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本文是關(guān)于Altera公司SoC FPGA 的用戶手冊(cè)(英文版) 。文中主要介紹了什么是SoC FPGA、SoC FPGA相關(guān)知識(shí)介紹、為什么要使用SoC FPGA以及SoC FPGA都應(yīng)用到哪些方面。
上傳時(shí)間: 2013-10-14
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Altera公司SoC FPGA產(chǎn)品簡(jiǎn)介高級(jí)信息摘要(英文資料) 圖 硬件處理系統(tǒng)
標(biāo)簽: Altera FPGA SoC 產(chǎn)品簡(jiǎn)介
上傳時(shí)間: 2014-12-28
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Prakash Rashinkar has over 15 years experience in system design and verificationof embedded systems for communication satellites, launch vehicles and spacecraftground systems, high-performance computing, switching, multimedia, and wirelessapplications. Prakash graduated with an MSEE from Regional Engineering College,Warangal, in India. He lead the team that was responsible for delivering themethodologies for SoC verification at Cadence Design Systems. Prakash is anactive member of the VSIA Functional Verification DWG. He is currently Architectin the Vertical Markets and Design Environments Group at Cadence.
上傳時(shí)間: 2014-01-24
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