sopc概述总结
SOPC_1_概述
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1.3 基于FPGA和SOPC技术的处理器
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Nios
Altera的Nios核是用户可随意配置和构建的32位/16位 总线指令集和数据通道的嵌入式系统微处理器IP核。
基于Nios的SOPC系统，可以定制指令为嵌入式处理 器配置专用的硬件加速器；还可以利用FPGA的可重 配置的特性，在不同的时间内针对不同的处理目标， 配置含相应加速器的嵌入式系统。
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1.1 SOC单片系统
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名词解释
IC
（Integrated Circuit）是半导体元件产品的
统称，包括：集成电路、三极管和特殊电子元件等。
ASIC （Application Specific Integrated Circuit ）
是指为特定用户、某种专门或特殊用途而设计的芯片。
SOPC是以FPGA为物理载体的系统芯片的设计； SOC 是以ASIC 为物理载体的系统芯片的设计。
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SOC/SOPC
SOC ，硬件调试成功后直接投片生产成“固 定结构的芯片”。
SOPC ，“用FPGA做为最终实现” 的，可以 随时进行硬件升级与调试的SOC。所以说 SOPC是SOC的一种解决方案。
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1.4 基于FPGA和SOPC技术的DSP
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DSP Builder
DSP Builder是Altera推出的面向DSP开发的系 统级工具。
基于SOPC的DSP实现方案有两种：
1、纯硬件的方案。利用Matlab→DSP Builder →QuartusⅡ的开发流程直接实现；
sopc实验心得
sopc实验心得
在进行SOPC（系统级可编程器件）实验的过程中，我深刻体会到了它的强大和灵活性。
SOPC是一种基于现场可编程门阵列（FPGA）技术的系统设计方法，它将硬件与软件相结合，可以实现高度集成和可重构的设计。
在实验中，我首先学习了SOPC的基本概念和原理，了解了它的组成部分以及各个组件之间的连接方式。
然后，我利用Quartus II软件进行了仿真和综合，将设计的硬件描述语言（HDL）代码转化为FPGA可以理解的形式。
通过仿真，我可以预先验证设计的正确性，并对其进行修改和优化。
接着，我进行了FPGA的编程和配置，将设计好的逻辑电路加载到FPGA芯片中。
通过这一步骤，我可以将自己的设计直接在硬件上实现，并进行实时的测试和调试。
这种即时性和灵活性是SOPC的一个重要优点，它使得我们能够更加高效地进行系统级设计和验证。
在SOPC实验中，我还学习了使用Nios II软核处理器进行嵌入式系统设计。
Nios II是一款可编程的32位RISC处理器，可以根据需求进行定制和配置。
通过Nios II，我可以在FPGA上实现复杂的嵌入式系统，并编写C语言程序进行控制和操作。
总的来说，SOPC实验让我深入了解了系统级可编程器件的原理和应用。
通过实践，我学会了使用Quartus II软件进行FPGA设计和配置，掌握了硬件描述语言
和嵌入式系统的开发方法。
这些知识和技能对我未来的学习和工作都具有重要的意义，我相信在不久的将来，SOPC技术将会在各个领域得到广泛应用。
第章sopc技术概述
Nios II /f (快速)
Nios II /s (标准) Nios II /e (经济)
针对最佳性能优化 平衡性能和尺寸 针对逻辑资源占用优化
6级 1 周期 动态 可设置 可设置
5级 3 周期 静态 可设置 无
无 软件仿真实现 无 无 无
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1.3 Nios II软核简介
❖ 外设的可定制性
Altera公司NIOS和NIOS II Xilinx的MicroBlaze
1.3 Nios II软核简介
❖ Nios II是Altera公司2004年6月推出的第二代软核处理器。 ❖ 相对于Nios，Nios II 性能更高，占用FPGA的资源更少，
而与之配套的开发环境更先进，有更多的资源可供用户使用。 ❖ Nios II系列32位RISC嵌入式处理器具有超过200 DMIP的性
1.2 基本概念
❖ 软核
IP软核通常是用HDL文本形式提交给用户，它经过 RTL级设计优化和功能验证，但其中不含有任何具 体的物理信息。据此，用户可以综合出正确的门电 路级设计网表，并可以进行后续的结构设计，具有 很大的灵活性，借助于EDA综合工具可以很容易地 与其他外部逻辑电路合成一体，根据各种不同半导 体工艺，设计成具有不同性能的器件。软IP内核也 称为虚拟组件（VC-Virtual Component）。
1.3 Nios II软核简介
定时器/计数器 用户逻辑接口 外部SRAM接口
SDR SDRAM
PCI DDR2 SDRAM
SHA-1
外部三态桥接 EPCS串行闪存控制 器
JTAG UARTC S8900 10Base-T接口
片内ROM
直接存储器通道 (DMA)
第8章 SOPC技术开发概述
• 只能在特定FPGA中使用硬核嵌入式处理器。
FPGA-CPLD原理及应用
第8章 SOPC技术开发概述
构成SOPC的三种方案
IP软核处理器能有效克服上述不足：
1 基于FPGA嵌入IP硬核的SOPC系统
• 目前最有代表性的软核处理器分别是 Altera公司的Nios II核，以及Xilinx公司 的MicroBlaze核。特别是Nios II核，能很 好的解决上述五方面的问题。
基于fpga嵌入ip硬核的sopc系统sopc技术开发概述三种soc方案的比较指标基于asic的soc基于fpga的socsopc基于hardcopy的soc单片成本较高较低开发周期长20周短10周较短20周开发成本设计工程成本掩模成本高软件工具成本设计工程成本低无掩模成本软件工具成本低设计工程成本低掩模成本低软件工具成本低一次投片成功率低成本高耗时长可现场配置一次投片成功率近100成本低耗集成技术025um90nm025um90nm025um90nm可重构性不可重构可重构不可重构fpgacpld原理及应用sopc技术开发概述fpganiosii处理器概览处理器位置niosiicpuonchipromonchipramuartgpiotimercustomlogicsdramcontroller性能和资源外设库的支持超过60个免费使用alterafpgahardcopy选择处理器和外设fpgacpld原理及应用sopc技术开发概述灵活性
外围设备
FPGA-CPLD原理及应用
第8章 SOPC技术开发概述
SoC简介
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。
AISC ?
SOC ?
IC ?
ASIC：专用IC。是指为特定的用户、某种专门或特别的用 途而设计的芯片组。
SOPC技术定义
SOPCSystem-on-a-Programmable-Chip即可编程片上系统用可编程逻辑技术把整个系统放到一块硅片上，称作SOPC。
可编程片上系统（S OPC）是一种特殊的嵌入式系统：首先它是片上系统（SOC），即由单个芯片完成整个系统的主要逻辑功能；其次，它是可编程系统，具有灵活的设计方式，可裁减、可扩充、可升级，并具备软硬件在系统可编程的功能。
SOPC的特点SOPC结合了SOC和PLD、FPGA各自的优点，一般具备以下基本特征：至少包含一个嵌入式处理器内核；具有小容量片内高速RAM资源；丰富的IP Core资源可供选择；足够的片上可编程逻辑资源；处理器调试接口和FPGA编程接口；可能包含部分可编程模拟电路；单芯片、低功耗、微封装。
SOPC的技术内容SOPC设计技术涵盖了嵌入式系统设计技术的全部内容，除了以处理器和实时多任务操作系统（RTOS）为中心的软件设计技术、以PCB和信号完整性分析为基础的高速电路设计技术以外，SOPC还涉及目前以引起普遍关注的软硬件协同设计技术。
由于SOPC的主要逻辑设计是在可编程逻辑器件内部进行，而BGA封装已被广泛应用在微封装领域中，传统的调试设备，如：逻辑分析仪和数字示波器，已很难进行直接测试分析，因此，必将对以仿真技术为基础的软硬件协同设计技术提出更高的要求。
同时，新的调试技术也已不断涌现出来，如Xilinx公司的片内逻辑分析仪Chip Sco pe ILA就是一种价廉物美的片内实时调试工具。
SOPC技术主要应用以下三个方向：1）基于FPGA嵌入IP硬核的应用。
这种SOPC系统是指在FPGA中预先植入处理器。
这使得FPGA灵活的硬件设计与处理器的强大软件功能有机地结合在一起，高效地实现SOPC系统。
2）基于FPGA嵌入IP软核的应用。
这种SOPC系统是指在FPGA中植入软核处理器，如：NIOS II核等。
用户可以根据设计的要求，利用相应的EDA工具，对N IOS II及其外围设备进行构建，使该嵌入式系统在硬件结构、功能特点、资源占用等方面全面满足用户系统设计的要求。
SOPC复习文档最强版
SOPC复习1、名词解释：IC、ASIC、SOC、SOPC、EDAIC：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。
是指为特定的用户、某种专门或特别的用途而设计的芯片组。
SOC：片上系统。
将由许多IC组成的电子系统可集成到一个芯片上，构成SOC。
SOPC:可编程片上系统。
一种灵活、高效的SOC解决方案。
是基于FPGA解决方案的SOC。
EDA：电子设计自动化。
EDA技术就是以计算机为工具，设计者在EDA软件平台上，用硬件描述语言HDL完成设计文件，然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。
2、构成SOPC有哪几种方案？比较说明各自的优缺点？基于FPGA嵌入IP硬核优点:既能实现目标系统功能，又能降低系统的成本和功耗，高效地实现SOPC 系统。
缺点：①FPGA器件价格相对偏高；②设计者无法改变处理器结构，不能嵌入硬件加速模块（DSP）；③无法再同一个FPGA中集成多个处理器；○4无法裁减处理器硬件资源以降低FPGA成本；○5只能在特定的FPGA中使用硬核嵌入式处理器。
基于FPGA嵌入IP软核优点：能够解决基于FPGA嵌入IP硬核的五个缺点问题。
Nios II核用户可以随便配置，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，费用上通常用户无需支付用户产权费用。
基于HardCopy技术优点：克服了传统ASIC设计中存在的普遍问题。
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与用户设计的习惯的掩模层只有两层，且一次性投片的成功率接近100%，实现FPGA向ASIC的无缝转化。
3、SOPC的开发流程分析系统需求；创建Quartus II工程；使用sopc builder创建Nios II系统模块集成Nios II系统模块到Quartus II顶层模块；选择芯片型号，管脚分配；设置编译选项并编译硬件系统；下载硬件设计到目标FPGA；使用Nios II IDE建立用户程序；调试/运行程序4、NIOS II处理器的三种类型及其特点Nios II/e（经济型）：占用的逻辑资源最少，性能也最低；Nios II/f（快速型）：占用的逻辑资源最多，性能最高；Nios II/s（标准型）：具有平衡的性能和尺寸，所占的资源和性能都介于前两者之间。
sopc的技术方案
以我给的标题写文档，最低1503字，要求以Markdown 文本格式输出，不要带图片，标题为：sopc的技术方案# SOPC的技术方案## 1. 简介系统级片上系统（System-on-a-Chip, SOC）是将多个不同类型的硬件功能集成在一个芯片上的技术。
可编程逻辑器件（Programmable Logic Device, PLD）也得以发展，最终演变为可编程系统单片（System-on-Programmable Chip, SOPC）。
SOPC是一种集成了处理器核、外设和可编程逻辑资源的芯片。
本文将介绍SOPC的技术方案，包括其核心概念、设计流程和应用领域。
## 2. 核心概念### 2.1 可编程逻辑资源SOPC的核心是可编程逻辑资源，通常是通过可编程逻辑器件（如FPGA）实现的，用于实现不同的硬件功能。
可编程逻辑资源包括逻辑门、寄存器、复杂的算术逻辑单元（Complex Arithmetic Logic Unit, ALU）等，可以通过编程方式重新配置其功能和连接关系。
### 2.2 处理器核SOPC通常包含一个或多个处理器核，用于执行软件程序。
处理器核能够与可编程逻辑资源进行通信，并与外围设备进行交互。
处理器核有不同的架构和性能，常见的例子包括ARM Cortex-M系列和Intel x86系列。
### 2.3 外围设备外围设备包括各种接口和控制器，用于与外部设备进行数据交换。
常见的外围设备有串行接口（UART）、并行接口、时钟管理模块、存储器控制器等。
## 3. 设计流程SOPC的设计流程包括以下几个关键步骤：1. **需求分析**：确定所需的功能和性能指标，包括处理器核选择、外设选择和可编程逻辑资源容量等。
2. **系统设计**：根据需求分析结果，进行系统框架设计和模块划分。
3. **硬件设计**：根据系统设计，实现硬件模块的详细设计，包括处理器核、外设和可编程逻辑资源的配置和连接。
SOPC方案
SOPC方案引言：在当今数字技术高速发展的时代，各类电子设备的设计与开发成为了不可或缺的一环。
嵌入式系统的设计需求越来越复杂，为了满足这一需求，诞生了SOPC（System on a Programmable Chip）方案。
本文将详细介绍SOPC方案的定义、优势以及应用领域，以便更好地理解和应用该方案。
定义：SOPC是一种将系统级硬件和软件集成在一个可编程芯片上的设计方案。
通过SOPC方案，用户可以根据自己的需求灵活设计硬件系统，并利用编程方式控制系统的功能和性能。
SOPC方案的核心是可编程逻辑器件，如FPGA（Field Programmable Gate Array）。
优势：1. 灵活性：SOPC方案采用可编程芯片，使得系统硬件可以根据需求进行灵活定制。
不同于传统固定功能的硬件电路，SOPC方案可以根据用户的具体需求进行设计和修改，提供更加灵活的解决方案。
2. 可重构性：利用SOPC方案，用户可以通过重新配置硬件逻辑通过编程方式快速修改和调整系统功能。
这种可重配置性使得系统在设计阶段和实际应用中具备更强的适应性和可扩展性。
3. 性能优化：通过SOPC方案，用户可以根据应用的需求和资源限制精确控制系统的功能和性能。
此外，由于硬件和软件的紧密结合，SOPC方案有助于提高系统的运行效率和优化功耗。
4. 开发效率：SOPC方案通过软件和硬件的集成，简化了系统设计的流程。
借助现成的IP核（Intellectual Property Core）和开发工具，开发人员可以快速搭建嵌入式系统，并且可以使用高级编程语言进行开发。
应用领域：1. 通信领域：SOPC方案在通信设备的设计中得到了广泛应用。
通过SOPC方案，通信设备可以适应不同的接口、协议和传输速率，并且可以进行灵活的调试和维护。
2. 工业自动化：SOPC方案可以用于工业自动化控制系统的设计与开发。
通过SOPC方案，工控系统可以根据具体要求进行硬件逻辑的编程，实现自动化控制和数据采集等功能。
SIpqc工作总结
SIpqc工作总结
在工作中，SIpqc（即“Supplier, Input, Process, Quality, Customer”）是一种非
常重要的质量管理工具。
它帮助我们在整个生产过程中不断改进，确保产品质量，满足客户需求。
在过去的一段时间里，我们团队积极运用SIpqc工具，取得了一些
显著的成绩。
首先，我们注重供应商管理。
通过与供应商的密切合作，我们确保原材料的质
量和及时供应。
我们与供应商建立了长期稳定的合作关系，不断优化供应链，提高了产品的稳定性和可靠性。
其次，我们关注输入环节。
我们对原材料进行严格的检验和筛选，确保只有符
合标准的原材料才能进入生产环节。
这样可以有效降低产品缺陷率，提高生产效率。
在生产过程中，我们不断优化工艺流程，提高生产效率，减少浪费。
我们通过SIpqc工具发现了一些潜在的问题，并及时采取了改进措施，使得生产过程更加稳
定和可控。
在质量控制方面，我们建立了严格的质量管理体系，确保产品质量符合客户要求。
我们进行了大量的检验和测试，确保产品达到标准要求。
最后，我们始终以客户为中心，关注客户需求，不断改进产品质量，提高客户
满意度。
我们积极收集客户反馈意见，及时调整产品设计和生产工艺，以满足客户需求。
总的来说，SIpqc工作总结表明，我们团队在质量管理方面取得了一定的成绩。
但同时，我们也意识到还有很多需要改进的地方，我们将继续努力，不断提高产品质量，满足客户需求。
SIpqc工作总结为我们指明了方向，我们将继续努力，使得
质量管理工作更加完善。
SOPC系统设计与实践-要点归纳
《现代电子设计技术》课程要点归纳第1章概述1 SOPC名词解释2 VHDL名词解释：Very-High-Speed Integrated Circuit HardwareDescription Language超高速集成电路硬件描述语言3 集成电路发展的6个阶段：晶体管，小规模集成电路（SSI），中规模集成电路(MSI)，大规模集成电路（LSI），超大规模集成电路(VSLI)，片上可编程系统(SOC)4 片上系统（SOC）基本概念：SoC (System on Chip,片上系统) 是ASIC(Application Specific IntegratedCircuits) 设计方法学中的新技术,是指以嵌入式系统为核心,以IP 复用技术为基础,集软、硬件于一体,并追求产品系统最大包容的集成芯片.狭意些理解,可以将它翻译为“系统集成芯片”,指在一个芯片上实现信号采集、转换、存储、处理和I/O 等功能,包含嵌入软件及整个系统的全部内容;广义些理解,可以将它翻译为“系统芯片集成”,指一种芯片设计技术,可以实现从确定系统功能开始,到软硬件划分,并完成设计的整个过程.5 SOC设计方法学中的系统集成芯片技术包括的三个方面：设计重用技术，软硬件协同设计技术，纳米级电路设计技术6 SOC设计重用技术的概念、特点、构成及要求：主要指的是IP重用技术，重用预先设计并经验证的模块（可从第三方获得），以达到缩短设计周期、加快投入市场的目的；它由IP的设计和IP的使用两个部分构成，要求所设计的IP可重用、可配置和可升级，目标是IP能即插即用。
7 软硬协同技术的概念及其构成：一般来说，面向SOC的软硬件协同设计理论是从一个给定的系统描述着手，通过有效地分析系统任务和所需的资源，采用一系列变换方法并遵循特定的准则自动生成符合系统功能要求、符合系统约束的硬件和软件架构。
软硬协同主要包括系统描述、软硬件划分、软硬件协同综合以及软硬件协同模拟与验证。
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Signal Compiler ◆设计转换
◆综合
（后台调用） ◆编译/布局布线 （后台调用）
宽带天线
基站天线软件无线电源自RF射频转换宽带A/D D/A转换
射频 中频
IF数字中频处理
IF数字中频处理
基带 控制协议 全部数字 化处理
解调
调制
数字流处理
数字流处理
用户网络/数字接口
用户
窄带A/D D/A/用户终端
注：以上三种系统可统称为片上系统，但是却存在一定区别：后两
种更强调其可编程性能。
SOC
其他接 口模块
ARM/ POWER PC等
EDA设计流程与传统技术设计流程比较
现代电子系统设计流程
方案论证与系统级构建 独立于硬件的系统行为评估和设计 。系统仿真：包括系统级的硬件设 计与仿真，软件设计与仿真
传统电子系统设计流程
1.7 EDA的发展趋势
系统集成芯片成为IC设计的发展方向，这一发展趋势 表现在如下几个方面：
超大规模集成电路的集成度和工艺水平不断提高，深亚微米
(Deep-Submicron) 工艺，如 0.18μm ， 0.13μm 已经走向成熟，在 一个芯片上完成的系统级的集成已成为可能。 市场对电子产品提出了更高的要求，如必须降低电子系统的 成本，减小系统的体积等，从而对系统的集成度不断提出更高 的要求。 高性能的EDA工具得到长足的发展，其自动化和智能化程度 不断提高，为嵌入式系统设计提供了功能强大的开发环境。 计算机硬件平台性能大幅度提高，为复杂的 SoC 设计提供了 物理基础。
•DSP设计新工具-DSP Builder(1)
Altera公司DSP Builder，支持Altera公司超大规模FPGA，整 合了整个DSP设计与实现的流程。主要包含： 1、MATLAB/Simulink仿具库支持、 2、Simulink模型到VHDL的设计转换支持、设计的VHDL综 合、 3、ModelSim VHDL仿真库支持、 4、FPGA的后端布局布线。通过Signal Compiler，DSP Builder将MATLAB/Simulink系统仿真、VHDL综合器、 Quartus II工具紧密结合在一起，大大简化了DSP的设计与 实现流程，具有划时代的意义。
1.5 基于VHDL的自顶向下设计方法
自顶向下的设计流程:
1．设计说明书 5．前端功能仿真 9．结构综合
2．建立VHDL行为模型
6．逻辑综合
10．门级时序仿真
3．VHDL行为仿真
7．测试向量生成
11．硬件测试
4．VHDL-RTL级建模
8．功能仿真
12．设计完成
1.6 EDA与传统电子设计方法的比较
嵌入式逻辑分析仪应用
PC机
系统设计文件 + 嵌入式逻辑分析仪核
通过“PS”口或 “JTAG”口向FPGA下 载 通过“JTAG”口将FPGA中的 实时信号送往PC机显示
JTAG端口
应用系统上的FPGA
FPGA的两种常用的标准下载配置技术
1、Passive Serial Mode
2、Active Serial Mode
硬件DSP模块
VGA接口
RS232接口电路 PS2键盘接口 Ethernet接口 PS2鼠标接口
并行接口
LED接口
LCD接口
A/D接口
D/A接口
PS/2键盘/ 鼠标接口
SOPC系统设计
基于EDA技术 的FPGA基本 设计
+
DSP技术及 DSP系统设计
嵌入式系 统设计
+
单片机系 统设计
+
1.2 EDA技术实现目标
现代DSP设计技术-DSP Builder设计流程
系统设计、系统仿真 Matlab/Simulink 将设计转换为HDL Signal Compiler HDL逻辑综合 Synplify/Leonardo Spectrum FPGA实现 Quartus II
现代DSP设计技术-Matlab/Simulink(1)
手工设计方法的缺点是： 1)复杂电路的设计、调试十分 困难。 2)如果某一过程存在错误，查 找和修改十分不便。 3)设计过程中产生大量文档， 不易管理。 4)对于集成电路设计而言，设 计实现过程与具体生产工艺直 接相关，因此可移植性差。 5)只有在设计出样机或生产出 芯片后才能进行实测。 EDA技术有很大不同： 1)采用硬件描述语言作为设计输入。 2)库(Library)的引入。 3)设计文档的管理。 4)强大的系统建模、电路仿真功能。 5)具有自主知识产权。 6) 开发技术的标准化、规范化以及 IP 核的可利用性。 7) 适用于高效率大规模系统设计的自 顶向下设计方案。 8) 全方位地利用计算机自动设计、仿 真和测试技术。 9) 对设计者的硬件知识和硬件经验要 求低。 10)高速性能好。 11)纯硬件系统的高可靠性。
第1章
概
述
1.1 EDA技术及其发展
EDA技术在进入21世纪后，得到了更大的发展， 突出表现在以下几个方面：
使电子设计成果以自主知识产权的方式得以明确表达
和确认成为可能；
在仿真和设计两方面支持标准硬件描述语言的功能强
大的EDA软件不断推出。
电子技术全方位纳入EDA领域； EDA使得电子领域各学科的界限更加模糊，更加互为
自 底 向 上 的 设 计 流 程
软件设计与调试。 SOFTWEAR DEBUGERRING
方案论证，与算法确定
系统设计完成
1.2 EDA技术实现目标
作为EDA技术最终实现目标的ASIC，通过三种途径来完成：
EDA技术 ASIC设计
SOPC/SOC FPGA/CPLD 可编程ASIC 设计 门阵列 （MPGA）； 标准单元 （CBIC）； 全定制； （FCIC）； ASIC设计
混合 ASIC 设计
SOPC
NIOS ARM UART
Ethernet Interface
PCI
USB
RAM/ROM FIFO
SDRAM CONTROL
Multiply Unit
PLLs
JPEG CPL
FIR，IIR，FFT
VGA
PS2
DSP Blocks
应用系统
SOPC
通用I/O口
USB控制器
大规模FPGA
嵌入式Bios
固体硬盘
UART FIFO
Flash ROM
内存
嵌入式ROM
嵌入式RAM
RS232
立体声输 出接口 CAN控制器 DMA VGA控制器
Nios嵌入式 系统IP软核
浮点算术协处理器
SRAM
嵌入式FIFO
内存
SDRAM 控制模块
SDRAM
图象或语音 采样接口
PIC接口
内部时钟
Simulink 系统建模、 仿真
现代DSP设计技术-Matlab/Simulink(2)
系统仿真结果
现代DSP设计技术-Signal Compiler(1)
转换为VHDL VHDL综合
Signal Compiler
◆设计转换
◆综合 ◆编译/布局布线
Quartus II编译
现代DSP技术-Signal Compiler(2)
DSP设计技术演进(3)
数字信号处理器（DSP）
如TI公司的TMS320系列。
适用于语音处理、窄带通信、低速 图像处理。 优点：速度快、软件实现、灵活性高、 便于实现复杂算法
缺点：实时性差（但在多数情况下满足 要求。也推出了高
性能的DSP，如TI的C6x系列）
DSP设计技术演进(4)
超大规模可编程硬件实现（FPGA）
编译器和综合功能比较
C、ASM... 程序 软件程序编译器 COMPILER
（a）软件语言设计目标流程
CPU指令/数据代码： 010010 100010 1100
VHDL/VERILOG. 程序
硬件描述语言 综合器 SYNTHESIZER
为ASIC设计提供的 电路网表文件
（b）硬件语言设计目标流程
1.4 VHDL综合
设计过程中的每一步都可称为一个综合环节 从自然语言转换到 VHDL语言算法表示，即自然语言综 合； 从 算 法 表 示 转 换 到 寄 存 器 传 输 级 (Register Transport Level，RTL)，即从行为域到结构域的综合，即行为综合； RTL 级表示转换到逻辑门 ( 包括触发器 ) 的表示，即逻辑 综合； 从逻辑门表示转换到版图表示 (ASIC 设计 ) ，或转换到 FPGA的配置网表文件，可称为版图综合或结构综合。有 了版图信息就可以把芯片生产出来了。有了对应的配置文 件，就可以使对应的 FPGA变成具有专门功能的电路器件。
1. 超大规模可编程逻辑器件 2. 半定制或全定制ASIC
3. 混合ASIC
1.3 硬件描述语言VHDL
硬件描述语言是EDA技术的重要组成部分，VHDL是 作为电子设计主流硬件的描述语言。 VHDL语言具有很强的电路描述和建模能力，能从多个 层次对数字系统进行建模和描述，从而大大简化了硬件设 计任务，提高了设计效率和可靠性。 用VHDL进行电子系统设计的一个很大的优点是设计者 可以专心致力于其功能的实现，而不需要对不影响功能 的与工艺有关的因素花费过多的时间和精力。
包容；
1.1 EDA技术及其发展
更大规模的FPGA和CPLD器件的不断推出； 基于EDA工具的ASIC设计标准单元已涵盖大规模
电子系统及IP核模块；
软硬件 IP 核在电子行业的产业领域、技术领域和
设计应用领域得到进一步确认；
SoC高效低成本设计技术的成熟。
SoC： SYSTEM ON A CHIP 片上系统 SoPC： SYSTEM ON A PROGAMMABLE CHIP 可编程片上系统 CSoC： CONFIGURABLE SYSTEM ON A CHIP 片上可配置系统