第1章 概述 《SOPC嵌入式系统基础教程》－PPT课件.pptxVIP

第1章 概述------《SOPC嵌入式系统基础教程》北京航空航天大学出版社出版周立功 等编著 名词解释IC ?IC:是半导体元件产品的统称,包括:集成电路、三极管、特殊电子元件。AISC ?ASIC：专用IC。是指为特定的用户、某种专门或特别的用途而设计的芯片组。SOC ?SOC:片上系统。随IC设计与工艺的提高，使原先由许多IC组成的电子系统可集成到一个芯片上，构成SOC。深刻的理解上述名词的意义，在今后的学习中可反复查看。 名词解释SOPC:可编程的片上系统。是Altera公司提出来的一种灵活、高效的SOC解决方案。也可认为是基于FPGA解决方案的SOC。SOPC ?EDA：电子设计自动化 。EDA技术就是以计算机为工具，设计者在EDA软件平台上，用硬件描述语言HDL完成设计文件，然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。 EDA ?深刻的理解上述名词的意义，在今后的学习中可反复查看。 名词解释- 与SOPC相关的名词Quartus II ?Quartus II:是Altera公司的第四代可编程逻辑器件集成开发环境，提供从设计输入到器件编程的全部功能。双击Quartus II图标Quartus II 5.0 软件界面深刻的理解上述名词的意义，在今后的学习中可反复查看。 名词解释- 与SOPC相关的名词SOPCBuiler ?SOPC Builder:是功能强大的基于图形界面的片上系统定义和定制工具。SOPC Builder库中包括处理器和大量的IP核及外设。启动: Quartus II → Tools → SOPC BuilderSOPC Builder包含在Quartus II软件中 深刻的理解上述名词的意义，在今后的学习中可反复查看。 名词解释- 与SOPC相关的名词Nios II IDE ?Nios II:是Nios II系列嵌入式处理器的基本软件开发工具。所有软件开发任务都可以Nios II IDE下完成，包括编辑、编译和调试程序。 双击Nios II IDE图标Nios II IDE 软件界面 深刻的理解上述名词的意义，在今后的学习中可反复查看。主要内容第一章以简短的篇幅介绍了SOPC技术及Altera可用于SOPC的FPGA，重点介绍了32位NIOS II软核处理器。微电子技术的发展历史是一个不断创新的过程，这种创新包括理论创新、技术创新和应用创新。每一种创新都能开拓出一个新的领域，带来新的市场，产生重大的影响。主要内容集成电路发展过程:（系统级）可编程片上系统（逻辑级）集成电路单元库器件的物理版图设计（器件级）第1章 目录1.1 SOPC及其技术1.2 NIOS II软核处理器1.3 Altera支持SOPC的FPGA简介第1章 目录1.1 SOPC及其技术1.2 NIOS II软核处理器1.3 Altera支持SOPC的FPGA简介sopc1.1 SOPC及其技术System On Programmable Chip,可编程的片上系统。是Altera公司提出来的一种灵活、高效的SOC解决方案。SOPC将处理器、存储器、I/O、LVDS、CDR等系统设计需要的功能模块集成到一个可编程器件上，构成一个可编程的片上系统。现今SOPC可以认为是基于FPGA解决方案的SOC与ASIC的SOC解决方案相比，SOPC系统及其开发技术具有更多的特色，构成SOPC的方案也有多种途径。1 基于FPGA嵌入IP硬核的SOPC系统2 基于FPGA嵌入IP软核的SOPC系统3 基于HardCopy技术的SOPC系统1.1 SOPC及其技术构成SOPC的三种方案该方案是指在FPGA中预先植入处理器。最常用的是含有ARM32位知识产权处理器核的器件。为了到达通用性，必须为常规的嵌入式处理器集成诸多通用和专用的接口，但增加了成本和功耗。如果将ARM或其它处理器核以硬核方式植入FPGA中，利用FPGA中的可编程逻辑资源，按照系统功能需求来添加接口功能模块，既能实现目标系统功能，又能降低系统的成本和功耗。这样就能使得FPGA灵活的硬件设计与处理器的强大软件功能有机地结合在一起，高效地实现SOPC系统。 1 基于FPGA嵌入IP硬核的SOPC系统2 基于FPGA嵌入IP软核的SOPC系统3 基于HardCopy技术的SOPC系统1.1 SOPC及其技术构成SOPC的三种方案IP硬核直接植入FPGA存在以下不足： IP硬核多来自第三方公司，FPGA厂商无法控制费用，从而导致FPGA器件价格相对偏高。 IP硬核预先植入，使用者无法根据实际需要改变处理器结构。更不能嵌入硬件加速模块(DSP)。 无法根据实际设计需要在同一FPGA中集成多个处理器。 无法根