用于SoC芯片启动和调试的SPI转AHB接口设计

阐述设计的SPI转AHB模块,创造性地结合SPI Slave接口和AHB总线主设备接口的两种协议,专门用于SoC芯片的启动和调试场景,在FPGA实测和实际流片项目中,均得到验证和实际应用。

基于Python脚本的SoC寄存器模块自动化设计

片上系统芯片(SoC)包含大量可通过系统总线配置的寄存器模块。在芯片设计流程中,需要人工设计寄存器模块功能,并形成可阅读的设计文档,再由硬件描述语言(Hardware Description Language)描述为实际数字电路,还需要有便于芯片仿真验证的寄存器模型以及基于C语言的嵌入式固件程序用于应用软件开发。本文提供一种基于Python脚本语言的芯片设计流程,将上述芯片设计流程串联起来,做到一次规格设计,自动化输出寄存器模块的不同设计描述,有效提高了SoC芯片设计效率。

面向工程应用的MMC-BESS的SOC均衡控制参数设计

针对模块化多电平电池储能系统(MMC-BESS)技术实际工程应用问题,从调制、效率、子模块电容电压均衡及器件选型4个维度,为荷电状态(SOC)均衡控制参数设计提供理论依据及操作性强的实用设计步骤和方法,并提出了控制参数分段的桥臂内子模块间SOC均衡控制方法,用于提高SOC均衡控制速度,以拟建的示范工程为示例,进行控制参数设计,并通过仿真验证控制参数设计的合理性及分段控制参数加速SOC均衡控制的有效性。

一种SoC程序加载与更新控制器的设计及FPGA实现

在片上系统(system on chip,SoC)设计的过程中,为了减少芯片面积和知识产权核授权成本且不降低芯片性能,一般仅在芯片内部放置静态随机存取存储器(static random-access memory,SRAM)对用户程序进行存储和修改,这样SoC就需要一种或多种合适的程序加载和更新方式。为解决现有方案存在的程序加载方式复杂、可选的存储器件单一、通用性低等问题,研究并设计了SoC程序加载与更新的硬件控制器模块。该模块最多支持3种非易失性存储器共6种存储器选择方案在上电时自举加载程序至SRAM并启动SoC、程序在线或者离线(带EXFAT文件系统)更新。最后设计基于ARM CM3内核的SoC对该模块在现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)平台进行验证,结果表明,该模块在50 MHz时钟下处理16 Kbyte程序,最快11.5 ms完成SoC自举加载启动、20.5 ms完成程序在线更新和启动、300 ms完成离线更新并启动。该模块仅与SoC内核复位相连且不与下载器通信,可嵌入其他SoC内核并根据成本自由选择存储器和下载器,在设计各种低成本高速SoC的应用中具有重要工程意义。

基于SoC架构的低时延智能物联代理装置设计

为了解决物联网系统运行过程的时延问题,文中基于SoC架构设计应用于综合能源服务的低时延智能物联代理装置,通过SRAM进行数据程序编程,内部设定FLASH芯片,利用上电操作完成时钟倍频。装置引入AndesCore N10进行数据处理,同时配备N1068A-S处理器进行数据代码操作。建立加速链实现通信加速,通过驱动电路和主机电路进行算法电路实现和外设控制。设置初始化程序、通信程序、中断程序和主程序进行图像跟踪,实现识别和匹配,完成软件程序设计。实验结果表明,基于SoC架构的低时延智能物联代理装置具有很强的信息采集、存储、计算和分析能力,能够很好地处理本地信息,并将本地信息转化成控制信息,从而缩短装置时延。

SoC静态时序分析中时序约束策略的研究及实例

文章简要描述了静态时序分析的原理,并在一款音频处理SoC芯片的验证过程中,详细介绍了针对时钟定义、多时钟域、端口信号等关键问题的时序约束策略。实践结果表明,静态时序分析很好地满足了该芯片的验证要求,而且比传统的动态验证效率更高。

浅谈SoC设计中的软硬件协同设计技术

集成电路制造技术的迅速发展已经可以把一个完整的电子系统集成到一个芯片上即所谓的系统级芯片 (Sys tem on Chip ,简称SoC)。传统的设计方法是将硬件和软件分开来设计的 ,在硬件设计完成并生产出样片后才能调试软件。本文介绍了针对于系统级芯片设计的软硬件协同设计技术 (co design)的概念和设计流程 。

基于SoC的现代电子系统设计课程创新研究

随着SoC(System on Chip)应用越来越广泛,现代电子系统大多以SoC为基础进行设计。首先调研目前的SoC电子系统设计课程,在此基础上介绍了内容上和教学模式上具有一定创新的现代电子系统设计相关课程,并详细介绍了课程的教学指导思想、教学内容和教学模式及课程开设的效果。

航天器总线管理系统的SOC设计与研究

高速、高可靠、低功耗的智能型串行系统总线是航天器进一步发展必须解决的一个关键问题。以1553B总线控制器为例,采用SOC设计方法,研究了航天器系统总线的设计和实现。首先按照1553B总线标准设计了总线管理SOC的系统结构,然后重点解决了SOC设计中的IP开发应用、可靠性设计、容错机制及低功耗实现等关键技术。采用这些SOC设计方法的1553B总线协议处理器取得了一次流片成功,为今后更高速率的航天器总线管理系统的SOC研究提供了一种思路和方法上的借鉴。

多媒体SOC芯片的低功耗设计

从集成电路功耗原理出发,分析了CMOS电路功耗的来源,从集成电路设计的系统级、算法级、架构级、电路/门级以及工艺/器件级五个抽象层次出发,整理、总结了当前主要的低功耗设计方法,并在实际的移动多媒体处理应用SOC芯片设计中,平衡产品成本、设计复杂度、设计环境等多种因素,确定并应用了适合设计对象的低功耗设计方法的组合。通过对于样片功耗的测试分析,低功耗设计方法(组合)取得了预期的效果,实现了较低的动态功耗与很低的静态功耗。

一种基于层次平台的SoC系统设计方法

本文提出基于层次平台的SoC系统设计方法Hi PBD ,将SoC系统设计分为系统模型层、虚部件层和实部件层 ,达到系统设计中功能与结构分离、计算与通信分离的目的 .Hi PBD通过设计规划与虚 实综合完成 3个设计层次之间的 2次映射 .该方法不仅重用 3个层次的设计模板 ,而且重用设计层次间 2次映射的结果 ,提高了重用效率 .此外 ,Hi PBD方法支持在 3个层次修改相应设计模板以增强设计灵活性 ,采用性能约束传播机制确保最终设计目标满足性能要求 .实验表明 ,Hi PBD方法可提高SoC系统级设计效率 30 % 4 0 % ,平台模板重用率达到 75 % 90 % .

基于多性能指标的SoC软硬件划分方法研究

针对存在多种因素影响嵌入式系统综合性能的实际情况,详细分析了影响嵌入式系统性能的各项性能指标,提出了一种基于多性能指标评价的软硬件协同划分思想。利用SoC可重用的特性,将IP核复用及软件架构重用引入到软硬件划分算法当中。通过功能模块层的抽象,将复杂的嵌入式系统构成映射到数学上的DAG(Direct Acyclic Graph)之上。提出了性能指标优先级的概念,并通过在算法中加入对给定的参数数据预先处理及引入运筹学中分支定界的思想,优化了算法的求解,加快了算法的收敛速度,较之单纯的整个空间的条件遍历更优。

SoC设计中的扫描测试技术

针对SoC的基于IP设计、多时钟域、多用异步逻辑、时钟门控、系统集成等特点,给出了一种层次化的扫描测试结构,并将该方法成功应用于一款具有数百万门级的SoC设计中.实验结果表明,该方法不但可以极大程度地提高芯片的可测试性,保证其测试覆盖率,也节约了产品开发时间和开发成本.

SoC芯片设计方法及标准化

随着集成电路技术的迅速发展 ,集成电路已进入系统级芯片 (So C)设计时代 .So C芯片的集成度越来越高 ,单芯片上的集成度和操作频率越来越高 ,投放市场的时间要求越来越短 .为了实现这样的 So C芯片 ,设计者越来越依赖于 IP模块的重用 .So C复杂性的提高和 IP模块的多样化 ,So C芯片中多个厂商不同 IP模块的使用 ,导致了 IP模块可重用的许多问题 .IP模块和片上总线 ,以及 EDA工具接口的标准化 ,是解决 IP模块标准化的很好途径 ;另一方面 ,So C芯片设计的复杂性和嵌入软件所占比重的增加 ,要求更高层次的系统抽象和软硬件的协同设计 ,使用更流行的设计语言进行系统的硬件设计和更有效的系统设计方法 .描述了 So C芯片设计中的 IP模块可重用技术以及所存在的问题 ,介绍了 So C IP模块和片上总线结构的标准化 ,讨论了基于 C/C++扩展类库的系统级描述语言和基于平台的 So

一种SOC软硬件协同验证方法的设计

SOC设计验证方法性能的优劣直接影响到芯片设计质量和设计效率,在归纳总结软硬件协同验证测试技术、方法和调试技巧基础上,设计了一种基于C语言和串行接口的软硬件协同验证测方法.SOC设计实践证明,该方法透明、简便、高效,测试代码可重复使用,可以广泛用于各种类型的SOC系统设计.

基于可重用IP的SOC设计方法学的研究

介绍了当前国际集成电路领域在进行百万门以上的芯片设计时广泛采用的基于IP核的SOC设计方法.在研究可重用IP核及其在SOC设计中应用的基础上,给出了一种SOC设计的具体流程.研究认为,要满足设计进度和设计成功率,在进行SOC设计时,遵从规范、应用科学的设计方法是成功的前提.文后对SOC设计发展趋势作了较为详细的分析.

基于可配置处理器的SoC系统级设计方法

论文对一种经过改进的SoC系统级快速设计方法进行了介绍和研究。该设计基于可配置处理器核,在设计早期阶段对SoC系统快速建模,以获得针对具体应用算法的最优性能。同时,利用软硬件协同设计方法,得到硬件结构模型和软件开发平台。实验结果表明,该方法不仅灵活,而且设计周期短,减少了设计工作量。

一种三维SoCs绑定前的测试时间优化方法

提出了一种在引脚和功耗限制下3D SoCs的绑定前测试方法。对IP核细粒度划分,将每个IP核的触发器数均衡分布到各层芯片上,利用TSV进行互连,设计出一种新颖的三维结构的测试外壳扫描链,同时在功耗和引脚限制下对IP核进行测试调度。实验结果表明,该方法使得芯片的测试时间获得大幅度降低的同时对功耗的需求很小。

基于UML的SoC建模设计方法研究

随着集成电路制造工艺的发展,嵌入式计算机应用向着SoC的方向发展。为了适应制造工艺对SoC设计能力的要求,提高SoC的设计效率,成为了很紧迫的必要任务。采用统一的SoC系统级建模语言SystemC、软/硬件协同设计技术、基于IP核复用等技术的SoC设计流程,在一定程度上满足了SoC设计要求。在现有SoC设计流程基础上,结合UML的模型驱动框架(MDA)设计方法,在当前的SoC设计流程的系统需求规约描述、硬件实时反应式系统建模、软件模块设计实现中采用UML针对SoC的轻量型扩展特性,可以很大程度地改进提高SoC的设计流程效率。

基于AMBA总线的相控阵雷达波控SoC设计

针对相控阵雷达波控系统高速、小型化、集成化的发展趋势,提出了一种基于ARM核和先进微控制器总线架构的波控片上系统方案,对主要组成模块的设计和验证方法进行了详细描述。验证结果表明,波控片上系统结合了硬件运算模块高速和软件设计灵活的特点,可满足各种相控阵雷达不同工作方式的需求。