从SOC到NOC的集成电路设计技术发展

遵循摩尔定律的预言,半导体集成电路工艺技术持续高速向深亚微米工艺发展,大规模集成电路设计技术是发展过程中需要解决的关键问题.基于片上总线的SOC设计技术解决了大规模集成电路的设计难点,但是片上总线的应用带来了可扩展性差、平均通信效率低等问题.近几年研究提出全新的集成电路体系结构NOC,是将计算机网络技术移植到芯片设计中,从体系结构上彻底解决了SOC设计技术存在的问题.因此,NOC将成为集成电路下一代主流设计技术.     

SOC的可测性设计

SOC(片上系统 )由于设计周期短、可重用性好、可靠性高等优点而被广泛应用。对于DFT(可测性设计 ) ,SOC的规模及复杂性带来了诸多挑战 ,如多时钟域问题、嵌入式模块的不同测试方法、引脚的有限性等等。文中将就这些问题结合实例讨论一种可配置的系统 DFT方法     

设计SOC所必备的技术

SOC（System－on－a－Chip片上系统）的核心技术是IP（IntellectualProperty，知识产权）核模块，分为硬IP核和软IP核。有的公司不愿意外卖IP核，这类仅供公司内部使用就叫做内源（Insourcing）IP核。可以外卖的IP核就叫做外源（Outsourcing）IP核。产品开发单位为了保证设计质量，减小技术风险，缩短设计周期，争取早日上市，可以花钱购买适合自己需要的IP模块。为了便于开发单位使用不同公司的IP模块，最好有统一的标准接口。目前大约已有170多家公司，包括半导体厂商、EDA（电子设计自动化）公司、IP公司等，成立了虚拟插座…     

基于虚拟插件的SOC内核互连方法的研究

传统的IC设计方法已无法适应新的片上系统（System On a Chip,SOC）设计要求,需要根本的变革,即从以功能设计为基础的传统IC设计流程转变到以功能整合为基础的SOC设计全新流程。SOC设计以IP的设计复用和功能组装、整合来完成。随着以IP核复用为基础的SOC设计技术的发展,在实际设计时如何有效地对众多IP供应商提供IP核进行有效互联的问题日益受到重视。文章基于标准的接口协议——虚拟元件接口（VCI,Virtual Component Interface）,探索了一条快速、简便、稳定且易于验证的SOC内核互连的方案。     

SOC设计的软硬件协同验证研究

软硬件协同验证是SOC的核心技术.通过分析SOC验证方法与软硬件协同验证技术,提出C与平台相合的协同验证方法.该方法是在系统级用SystemC确定SOC系统的体系框架、存储量大小、接口IO与验证软件算法的可行性、有效性、可靠性.在硬件设计中,利用验证可重用的硬IP和软IP快速建立SOC系统,并把核心IP集成嵌入进SOC系统中.在软件设计中,利用成熟的操作系统与应用系统来仿真验证SOC芯片的功能与性能.该方法应用于一个基于ARM7TDMI的SOC设计,大大缩短了验证时间,提高了验证效率与质量.     

基于无线SOC的RFID信息采集系统的设计

近年来,射频识别RFID技术快速发展,应用日益广泛.本文提出了一种基于TRF7960与片上系统CC1110的信息采集系统的设计方案.该系统具有多协议、防碰撞、多标签识别、数据无线收发功能,具备图形化人机界面及低成本和低功耗特点.本文详细描述了该系统的设计,包括读写器模块、无线传输模块与接口等硬件;软件则介绍了兼容多协议的读写器控制程序、防碰撞算法流程与无线传输功能的实现.实验表明,该系统功能齐全,操作简便,运行稳定.     

机顶盒视频系统的原理及应用

如何使用电视机终端来连接宽带网络，开发宽带业务新的增值空间成为近期的一个热门话题。具有１０／１００Mbit／s以太网等宽带网络通信接口和调制解调模块的机顶盒（本文简称宽带机顶盒）的推广应用，为进一步满足广大用户的上网需求和提高宽带城域网运营效益提供了可能。１机顶盒的概念及功能介绍机顶盒（SetTopBox，STB）是用来连接公用信息网络和电视机等视听家电的附加处理装置。它将接收到的来自公用信息网的数字信息进行接收、放大、选择、解调、处理以及转换，使其成为视听家电能够显示的声音、图像和文字，有的甚至能将用户的反…     

深亚微米SOC芯片分层设计方法

根据深亚微米SOC设计的特点和需求,提出了一种新的基于模块的全芯片分层设计方法,它把系统架构、逻辑设计以及物理实现有机结合到一起.通过渐进式时序收敛完成芯片的层次规划,并最终达到一次实现芯片级的时序收敛,大大提高了深亚微米SOC设计的效率,并在实际设计之中得到了有效验证.     

基于ML-AHB总线的家庭网关SOC设计

家庭网关是家庭信息化的关键设备。随着以IP核复用为基础的SOC设计技术的发展,片上互联变得越来越重要,要求使用多层总线,以提供尽可能高的带宽。采用ARM公司的高性能总线(ML-AHB,Advanced High-performance Bus),设计了一个家庭网关SOC。将3条主总线分别连接到ARM核的数据总线、指令总线和DMA总线,再将8条从总线连接到外围总线及外围存储器等。经系统验证,取得了很好的效果。     

SOC时代低功耗设计的研究与进展

在片上系统(SOC)时代,芯片内核的超高功耗密度以及移动应用市场对低功耗的无止境需求,使低功耗设计变得日益重要.文章全面系统地介绍了低功耗设计的相关内容,包括背景、原理和不同层次的功耗优化技术,着重介绍了面向SOC的系统级功耗优化技术.通过对已有研究成果按设计抽象层次和系统功能的分析,指出了其优化的全局性不够充分.提出了基于软硬件协同设计的系统功耗优化思路和设计流程,展望了SOC低功耗设计的发展方向.     

基于ST5105的数字卫星接收机的设计与实现

结合数字卫星广播电视系统的基本原理和发送端信号处理的基本过程,阐述了数字卫星接收机的工作原理,介绍了MPEG-2解码芯片ST5105的功能和结构特点,并给出了基于该芯片的数字卫星接收机的总体设计与实现。     

基于STM32的数字示波器设计与实现

为实现一个高采样率,宽频带的便携式数字存储示波器,设计了以STM32为控制核心的数字示波器。硬件平台主要采用了AD8260数字程控增益放大器作为前端信号调理电路,ADS830高速宽带模数转换器和IDT7204高速缓存作为数字采集电路,以及信号波形采用了TFT彩屏显示。另外,通过采用数字内插的数字信号处理算法来重建和还原信号波形,进而改善了信号波形显示细节。最后对研制样品进行了实验室测试,实验结果表明硬件设计思路与软件及算法的处理是正确的,性能参数达到设计要求,可以应用在工程实践中。     

基于STM32的射频系统设计

该文设计了一套基于STM32的射频系统,该系统以STM32F103VET处理器作为软硬件平台,结合射频模块、射频卡片以及SD卡搭建了射频系统。基于Vc++6.0的MFC上位机软件实现了对射频卡的读写操作。可拔插的SD卡实现了信息的实时存储,方便数据读取,不易丢失数据。     

基于STM32的智能电机保护器设计

本文介绍了一种基于STM32单片机的电机保护器的设计,说明了硬件电路和软件的设计思想。本设计中充分发挥TSTM32的强大外设功能。系统实际应用表明,此保护器能较好地完成对电机的保护。     

基于STM32的加密录音笔设计

在STM32平台上采用TEA微型加密算法实现了数字加密录音笔的设计,其中模拟音频信号通过低通滤波器和放大器处理后,进行A/D转换和ADPCM编码,STM32主控制器对编码数据进行加密以及存储操作。同时通过对加密录音笔进行测试和分析,表明系统录音过程稳定可靠、加密效果良好,且达到了设计要求。     

基于STM32的心电采集仪设计

文中介绍了一种基于STM32处理器的心电采集仪的具体设计方案,该方案实现了从强噪声环境下通过AgCl电极和三导联线心电采集线提取微弱心电信号,再经AD620和OP07为核心元件的模拟前端对采集到的心电信号进行滤波放大,最后通过STM32单片机进行数字化处理,得到清晰、稳定并能够反映人体实际心电特征的生物电信号,同时在LCD上实时显示。本设计简单实用、稳定性高,且具有一定的医用价值。     

基于STM32的低成本PLC控制器设计

低成本PLC控制器以STM32F103R8T6单片机作为控制模块的核心部件,采用输入光耦隔离,输出继电器隔离,实现8路PLC控制器。RS232/RS485通讯接口,实现梯形图下载指令程序,该控制器结构可靠,抗干扰能力强,可使用在工业自动化控制系统中。     

基于STM32的虚拟示波器的设计与实现

基于ARM Cortex-M3内核的STM32微控制器为核心,介绍了通过USB接口进行数据传输的虚拟示波器的设计方案和具体实现方法.完成了对外部信号的调理、采集、预处理和数据传输,同时,对USB驱动及上位机应用程序进行了开发,实现了虚拟示波器数据传输、显示等基本功能.     

基于STM32单片机的EMS液晶显示触摸屏设计

提出一种基于STM32F103单片机的用于电动车电池能量管理系统（EMS）的液晶显示触摸屏的设计方案,该方案以STM32F103作为核心控制器。STM32F103通过I/O口与四线电阻触摸屏相连,利用自带的A/D转换功能检测触摸并计算触点坐标实现触摸功能,并通过自身的I/O接口与TFT液晶屏模块实现通信,控制实现显示的功能。     

基于STM32的RA8806控制器LCD设计

RA8806点矩阵液晶显示控制器内置字库、触摸屏和键盘接口,具有功能强、移植性强、性价比高的特点,比其他同类产品更受设计人员欢迎。采用RA8806控制器的LCD可以充分满足STM32嵌入式系统的各种液晶显示需求,为了实现这一目的,给出了在STM32上驱动该控制器的方法、触摸屏校准的思路及部分程序,并在实验中得以实现。