PDF《SOPC设计中的用户自定义逻辑》

是 公司提出的一种灵活、高效的片上系统设 SOPC Altera 计方案.

它的实质是 ( )设计技术,与SOC System on Chip 其他 设计技术相比,它的特点在于可编程性,也即它利 SOC 用或器件的可编程性来进行 设计. 的FPGA CPLD SOC SOPC 主要思想是提供一个 库,用户从 库中选择组件来组装系 IP IP 统.但很多情况下供应商提供的 库中的组件不能满足系统 IP 需求,这时就需要用户自定义逻辑来实现这些功能.如何把 用户自定义逻辑加入到系统中就显得尤为重要. 技术 SOPC 提供了这样一种功能,使用户很容易把自定义的逻辑加入到 系统中.本文先简要介绍 设计的架构,最后通过一个 SOPC 实例,详细介绍了 设计中用户自定义逻辑的实现方法 SOPC 和效果. 架构

1 SOPC 技术与 核1.1 SOC IP 随着半导体工艺的迅速发展,单个芯片上的逻辑门数显 著增加,同时, 技术的推广和 设计的普及化,现EDA VLSI 在已经可以把整个系统集成到一个芯片上,这就是所谓的 技术. SOC 然而,在上市时间的压力下,必须要求缩短 产品的 SOC 设计与生产时间.为了快速设计生产出 产品,设计人员 SOC 必须利用预先定义并验证好的核IP (Intellectual Property ,即知识产权核 Core) [1] . 核是 设计的关键技术之一. IP SOC 虽然 核一词在众多场合被使用,但它并没有一个统一的定 IP 义.从概念上可以这样理解它: 核是指将一些在数字电路 IP 中常用但比较复杂的功能块,如 滤波器、 控制 FIR SDRAM 器、 接口等设计成可修改参数的模块,让其他用户可以 PCI 直接调用这些模块,这样就大大减轻了工程师的负担,避免 重复劳动. 核设计一般可以有 个来源: 厂商提供, IP

3 EDA 用户自己定义,第三方提供. 核一般可以分为 类: IP

3 软核 .软核用硬件描述语言写成,可以是对设计 (1) (soft-core) 的算法级描述,或功能级描述,也可以是仅仅用于功能仿真的行为 模拟. 固核 .固核在软核基础上开发,是一种可综合 (2) (firm-core) 的、并带时序信息及布局布线规划的设计,用硬件描述语言写成. 硬核 .指和特定工艺相联系的物理版图 设计的正 (3) (hard-core) , 确性已经投片验证 可在新设计中作为特定的功能模块直接调用. , 一般来说, 厂商及第三方提供的 核都是功能上比 EDA IP 较通用的,但在进行 设计时,用户经常有特殊需求,这SOC 时必须自定义逻辑来实现所要的功能.所以在进行 设计 SOC 时,如何灵活地加入用户自定义逻辑就显得尤为重要. 1.2 SOPC 技术的本质是 技术,其特点表现为可编程 SOPC SOC 性.进行SOPC设计的环境是SOPC Builder,它集成在Altera 公司的EDA工具Quartus II中.SOPC Builder有一个友好的图 形用户界面,通过这个界面,用户可以从Altera提供的IP库 中选取一些组件,如处理器、SDRAM、Flash、各种I/O等, 并可通过选择配置相应的参数.SOPC有个尤为重要的功 能:在进行SOPC设计时,如果用户有特殊功能要求,但IP 库中没有,则用户可以加入自定义的逻辑来实现. 在进行SOPC设计时,用户需要先编写用户逻辑 如果有 ( 这种需要的话 及通过 ) SOPC Builder选择组件,然后用SOPC Builder产生所选择的系统组件的VHDL或者Verilog源文件以 及模拟文件等,之后,用QuartusII编译整个系统,编译成功 基金项目:国家自然科学基金资助项目 ;

国防预研项目 (69873010) 作者简介:方茁( ―),男,硕士生,主研领域:快速样机