SOPC考试必备资料

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1、...基于FPGA嵌入IP硬核的SOPC系统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(如DSP)。无法根据实际设计需要在同一FPGA中集成多个处理器。无法根据实际设计需要裁减处理器硬件资源以降低FPGA成本。只能在特定的FPGA中使用硬核嵌入式处理器。基于FPGA嵌入IP软核的SOPC系统IP软核处理器能有效克服上述不足：目前最有代表性的软核处理器分别是Altera公司的NiosII核，以及Xilinx公司的MicroBlaze核

2、。特别是NiosII核，能很好的解决上述五方面的问题。Altera的NiosII核是用户可随意配置和构建的32位嵌入式处理器IP核，采用Avalon总线结构通信接口；包含由FS2开发的基于JTAG的片内设备内核。在费用方面，由于NiosII是由Altera公司直接提供而非第三方厂商产品，故用户通常无需支付知识产权费用，NiosII的使用费用仅仅是其占用的FPGA逻辑资源的费用。基于HardCopy技术的SOPC系统HardCopy就是利用原有的FPGA开发工具，将成功实现于FPGA器件上的SOPC系统通过特定的技术直接向ASIC转化，从而克服传统ASIC设计中普遍存在的问题。ASIC(SO

3、C)开发中难于克服的问题包括：开发周期长、产品上市慢、一次性成功率低、有最少投片量要求、设计软件工具繁多且昂贵、开发流程复杂等。利用HardCopy技术设计ASIC，开发软件费用少，SOC级规模的设计周期不超过20周，转化的ASIC与用户设计习惯的掩模层只有两层，且一次性投片的成功率近乎100%，即所谓的FPGA向ASIC的无缝转化。用ASIC实现后的系统性能将比原来在HardCopyFPGA上验证的模型提高近50%，而功耗则降低40%。HardCopy技术是一种全新的SOC级ASIC设计解决方案，即将专用的硅片设计和FPGA至HardCopy自动迁移过程结合在一起的技术，首先利用Quar

4、tusII将系统模型成功实现于HardCopyFPGA上，然后帮助设计者把可编程解决方案无缝地迁移到低成本的ASIC上。这样，HardCopy器件就把大容量FPGA的灵活性和ASIC的市场优势结合起来，实现对于有较大批量要求并对成本敏感的电子产品上，从而避开了直接设计ASIC的困难。芯片的集成度不断提高，功能不断增强，但是费用不断增加。制约中小企业集成电路的发展。理论研究的发展速度。片上系统系统级集成电路单元库逻辑级器件的物理版图设计器件级====》解决方案：FPGASOP。C......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。ASIC：专用IC。是指为特定的用

5、户、某种专门或特别的用途而设计的芯片组。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。软硬件协同设计和IP核使用是SoC的两大特点。SystemOnProgrammableChip,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。

6、IP（IntellectualProperty）软核（SoftIPCore）以HDL文本形式提交给用户，它已经过RTL级设计优化和功能验证，但其中不含任何具体的物理信息。固核（FirmIPCore）介于软核和硬核之间，除了完成软核所有的设计外，还完成了门级电路综合和时序仿真等设计环节。硬核（HardIPCore）基于半导体工艺的物理设计，已有固定的拓扑布局和具体工艺，并已通过工艺验证，具有可保证的性能。NiosII的特点：最大处理性能提高了3倍CPU内核面积最大可缩小1/232位RISC嵌入式处理器具有超过200DMIPS的性能，在低成本FPGA中实现成本只有35美分。由于NiosII是软

7、核形式，其可在多种系统设置组合中进行选择，满足成本和功能要求。可延长产品生命周期，防止出现处理器逐渐过时的情况。DMIPS:DhrystoneMillionInstructionsexecutedPerSecond：主要用于测整数计算能力。MIPS:MillionInstructionsexecutedPerSecond,每秒百万条指令,用来计算同一秒内系统的处理能力，即每秒执行了多少百万条指令D是Dhrystone的缩