基于开源SoC平台的语音编解码器设计

以LEON开源SoC平台为基础,构建MELP声码器片上系统,给出实现过程中用到的一系列开源软、硬件开发组件。MELP算法是一种低比特率、高质量的语音编解码算法,面向移动设备和保密电话。选用LEON2做为SoC平台的处理器,MELP算法直接运行于LEON2处理器之上,计算密集型模块采用软硬件协同设计的思想,设计成隶属于总线的IP核。原型系统构建在Statix2-EP2S60开发板之上,采用CYGWIN作为工作站。同时给出传统NiosII处理器与LEON2的性能差异作为对比,这更预示着开源平台将成为未来SoC设计的一种新的选择。     

基于ARM7TDMI的SoC芯片的FPGA验证平台设计

针对片上系统(SoC)开发周期较长和现场可编程门阵列(FPGA)可重用的特点,设计了基于ARM7TDMI处理器核的SoC的FPGA验证平台,介绍了怎样利用该平台进行软硬件协同设计、IP核验证、底层硬件驱动和实时操作系统设计验证.使用该平台通过软硬件协同设计,能够加快SoC系统的开发.整个系统原理清晰,结构简单,扩展灵活、方便.     

软硬件协同设计技术在H.264解码器设计中的应用

作为SoC设计的三大关键支撑技术之一,软硬件协同设计技术已经得到了越来越广泛的应用。针对H.264解码芯片的设计,本文提出了一种软硬件协同设计、仿真以及验证的系统模型。设计实践证明,软硬件协同设计有效地提高了设计效率,加快了开发进度。     

一种面向嵌入式SoC设计的混合级硬/软件协同验证技术

SoC已经成为嵌入式系统必不可少的解决方案。验证如此复杂的嵌入式SoC是非常困难的,系统设计需要新的验证技术更快更好地完成系统功能验证任务。通过比较当前3种主要的嵌入式系统验证技术:软件仿真技术、硬件模拟技术、硬/软件协同验证仿真技术,介绍基于指令集仿真器和FPGA相结合的、面向IP核复用的混合级硬/软件协同验证环境,并提出混合级协同验证总线功能模块的构成。该技术不仅可以提高设计的可信性和验证速度,而且能够继承当前大多数硬件模拟验证方法。     

可重用设计方法研究

可重用IP技术与软硬件协同设计、深亚微米设计技术是SoC设计的关键技术支撑。本文首先把片上系统的设计方法和传统的基于线负载模型的ASIC设计方法进行比较。然后较详细地探讨了可重用IP模块的定义、可重用IP模块的设计过程、可重用IP模块的选择等。     

IP核的重用与基于平台的SoC设计(上)

为了让更多的读者深入了解系统芯片(SoC)的设计方法,更快地在我国电子设计界组织和推广基于平台的SoC设计方法,作者综述了IC设计方法的发展历史,介绍了SoC芯片设计与IP软核、固核和硬核设计的关系.通过对IP核的要求和对SoC设计环境的介绍,作者展示了几十万门到几千万门组成的系统芯片设计是如何分步骤完成的.我国电子设计界还需要做哪些努力,才能孵化出数目众多的自主IP核开发服务公司,以此为基础营造自己的IP交易平台,从而以更低的成本逐步占领世界高端系统芯片产品的设计市场,为国产电子系统整机设备提供更多的具有自有知识产权模块的SoC芯片.     

IP核的重用与基于平台的SoC设计(下)

为了让更多的读者深入了解系统芯片(SoC)的设计方法,更快地在我国电子设计界组织和推广基于平台的SoC设计方法,作者综述了IC设计方法的发展历史,介绍了SoC芯片设计与IP软核、固核和硬核设计的关系.通过对IP核的要求和对SoC设计环境的介绍,作者展示了几十万门到几千万门组成的系统芯片设计是如何分步骤完成的.我国电子设计界还需要做哪些努力,才能孵化出数目众多的自主IP核开发服务公司,以此为基础营造自己的IP交易平台,从而以更低的成本逐步占领世界高端系统芯片产品的设计市场,为国产电子设备提供更多的具有自有知识产权模块的SoC芯片.     

中国和印度IC设计SoC对决IP

为了提升产业竞争力,无论是作为“世界硬件工厂”的中国,还是作为“世界软件工厂”的印度,都在大力发IC设计产业。由于上游电子产业发展模式不同,两国可能再次走上不同的发展道路。对于中国IC设计业来说,由于下游电子整机制造业需求巨大,优势将在SoC设计上,继续走“硬”的路线；而对于印度来说,将延续在软件外包和服务上的优势,走“软”的路线,大力发展硅IP和相关服务。不过,虽然中国IC设计产业的目前的重心是SoC,但不断积累包括硅IP在内的知识产权是长远的战略。对于印度来说,初期的硅IP业务可能更多是一种SoC设计外包服务,也并没有自己真正的IP,积累自己的核心IP,同样是印度的长远选择。     

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（System-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，同时借鉴实际设计经验讨论了软硬件协同设计中所需注意的技术问题。     

针对SoC的软硬件联合仿真方法

片上系统(System on Chip,SoC)是芯片设计的发展趋势,仿真与验证是芯片设计中最复杂、最耗时的环节之一。基于传统的数字电路验证方式对SoC设计验证效率低下的问题,提出了一种低耦合度的软/硬件联合仿真方法。软件调试过程的打印信息语句被微处理器仿真模型执行时,将向通用输入输出(General Purpose Input/Output,GPIO)输出相应的字符串,监视器模块检测GPIO的输出,并还原字符串信息,构建了软/硬件联合仿真。SoC设计实践证明,该方法大大减少了仿真的工作量,是一种非常实用有效的SoC仿真方法。     

实现基于IP核技术的SoC设计

迅速将知识产权(IP)硬化并建立精确的实现模型，是充分实现基于IP核技术的系统芯片(SoC)开发的必要条件。IP抽象的建模不仅有助于重复使用IP而缩短生产周期，还能增强IP的安全保护。功能模型、物理模型、时序模型、测试模型和功率模型等各种硬件化IP模型都将支持整个SoC设计流程。概述IP的交付方式多种多样，但是主要分为两大类：·以RTL(寄存器传送逻辑)形式配置的与工艺无关的软IP；· 以多种GDSII相关模型配置的与工艺有关的硬IP。软IP在配置后可针对多种硅工艺，易于被SoC开发环境采纳，灵活性极高，但是成本也高。况且，…     

全定制软/硬件协同设计中的硬件优化技术

提出了基于单相似系统生成的软/硬件协同设计中的硬件优化技术.介绍了一种基于子图匹配软/硬件协同设计技术的大致框架,引进通用子图群合并算法,并着重讨论了基于节点压缩优化技术的高效子图群合并算法.实验结果很好地证明了所有上述理论的正确性以及算法的有效性.     

全定制软/硬件协同设计中的硬件优化技术

提出了基于单相似系统生成的软/硬件协同设计中的硬件优化技术.介绍了一种基于子图匹配软/硬件协同设计技术的大致框架,引进通用子图群合并算法,并着重讨论了基于节点压缩优化技术的高效子图群合并算法.实验结果很好地证明了所有上述理论的正确性以及算法的有效性.     

基于ARCA3 CPU的嵌入式SoC的FPGA原型验证

基于FPGA的验证是SoC功能验证的有效途径,建立一个基于FPGA的原型验证系统已成为SoC验证的重要方法.ARCA3是一种高性能、低功耗,国产的嵌入式微处理器.在ARCA3和AMBA架构上集成存储器控制器等IP核和外设,构建一个嵌入式SoC,并在FPGA上实现SoC的原型验证系统和软硬件协同验证环境.在FPGA原型机上运行Bootloader和操作系统,验证整个系统硬件的可操作性和软硬件之间的交互.基于FPGA的原型验证系统的实现可以快速验证基于ARCA3的各种抽象层次的IP核和开发基于ARCA3的软件应用.     

一种数模混合32 bit SoC功能验证平台的设计

针对SoC的功能验证需求,提出了一种基于32 bit CPU核的SoC功能验证平台.该平台集成了SoC功能验证流程,包括IP模块验证、软硬件协同验证、模数混合验证、验证程序开发、验证程序调试、验证数据生成、验证Testbench、验证配置环境、结果比较和分析及基于FPGA的硬件验证平台等.该验证平台已经成功应用于某混合信号SoC的设计.该芯片在0.18 μm CMOS工艺上进行了实现,工作频率为80 MHz、功耗为450 mW.该验证平台原理清晰,提高了功能验证的效率和自动程度,并对其它混合SoC设计具有一定的参考作用.     

在面向对象的SOC设计中应用设计模式

SoC的几乎无限的晶体管集成度正在引发电子系统设计的一场革命，即完成一种转变——从以功能设计为基础的传统流程转变到以功能组装为基础的全新流程。面向对象的技术被引入并应用到SoC设计中来，从系统的建模、设计空间探索到软硬件协同验证，贯穿于整个SoC设计过程中。设计模式是面向对象技术中一个很重要的概念和方法，将设计模式应用到SoC设计中来是一个很有前景的研究课题。本丈总结了前人在这个问题上做出的探索和研究，分析了软件设计模式在SoC设计中的适用性和重要性，比较了软件设计模式与其在SoC设计中应用的不同，总结了硬件设计中的几种模式，具有一定的通用性。     

基于JTAG的SoC软硬件协同验证平台设计

基于JTAG接口,提出了一种以FPGA为基础的SoC软硬件协同验证平台.在验证平台的硬件基础上,开发了调试验证软件,能够完成SRAM的读写、CF卡的读写、串口的收发、程序的下载、及程序复位等功能.利用验证平台的软硬件完成了SoC的IP模块的调试验证及操作系统μClinux的调试验证.实践表明,该验证平台有益于SoC的设计和调试,降低SoC应用系统的开发成本.     

S2C原型验证平台让IP快速得到通行证

SoC产品开发,IP的集成和复用能力很关键,而IP能否被采用则取决于其是否经过相关验证,进而在仿真系统上的快速验证更是用户日益增长的需求。快速SoC/ASIC原型验证方案提供商思芯(上海)信息科技有限公司(S2C)董事长兼首席技术官陈睦仁表示,SoCIP的目的是与中国SoC开发行业的人士交流最新SoC设计和硅IP技术,提供快速SoC原型验     

USB主机控制器端串行接口引擎IP的实现

通用串行总线USB是当前主流的计算机外设接口的总线标准。设计实现USB各功能模块的IP核对于SoC领域发展具有重要的现实意义。本文介绍了主机控制器端的串行接口引擎IP的设计、电路的功能仿真、综合以及验证等过程，提出并讨论了基于中科SoC开发平台的软／硬件协同设计验证的IP设计方法。结果表明该IP在功能和时序上符合USB技术规范1．1版本。达到了预定目标。     

基于Cortex＿M3内核的SoC芯片软硬件协同验证平台设计实现

<正>片上系统(SystemonChip,SoC)一般包括可配置的通用IP核和用户自行设计的专用IP核组成的系统^[1]。SoC芯片的规模、复杂度和集成度日益增加，芯片验证的时间占据了整个研发周期的三分之二，验证的充分性有效地保证了芯片投片的成功率^[2]。在基于处理器IP设计构建出SoC芯片系统后，如何对系统架构和各功能进行验证的复杂度也在不断提高。在SoC芯片设计阶段的验证，通常分为两个阶段来进行验证。第一个阶段是在设计初期，使用软硬件协同仿真技术进行早期验证与开发，在此过程中主要是利用仿真技术对硬件系统功能进行验证以及设计漏洞的调试，是SoC设计中非常重要的环节。