SOPC

System on a Programmable Chip

　　即可編程片上系統(tǒng)
　　用可編程邏輯技術(shù)把整個系統(tǒng)放到一塊硅片上，稱作SOPC�？删幊唐�上系統(tǒng)（SOPC）是一種特殊的嵌入式系統(tǒng)：首先它是片上系統(tǒng)（SOC），即由單個芯片完成整個系統(tǒng)的主要邏輯功能；其次，它是可編程系統(tǒng)，具有靈活的設(shè)計方式，可裁減、可擴充、可升級，并具備軟硬件在系統(tǒng)可編程的功能。
　　SOPC的特點
　　SOPC結(jié)合了SOC和PLD、FPGA各自的優(yōu)點，一般具備以下基本特征：
　　至少包含一個嵌入式處理器內(nèi)核；
　　具有小容量片內(nèi)高速RAM資源；
　　豐富的IP Core資源可供選擇；
　　足夠的片上可編程邏輯資源；
　　處理器調(diào)試接口和FPGA編程接口；
　　可能包含部分可編程模擬電路；
　　單芯片、低功耗、微封裝。
　　SOPC的技術(shù)內(nèi)容
　　SOPC設(shè)計技術(shù)涵蓋了嵌入式系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)的全部內(nèi)容，除了以處理器和實時多任務(wù)操作系統(tǒng)（RTOS）為中心的軟件設(shè)計技術(shù)、以PCB和信號完整性分析為基礎(chǔ)的高速電路設(shè)計技術(shù)以外，SOPC還涉及目前以引起普遍關(guān)注的軟硬件協(xié)同設(shè)計技術(shù)。由于SOPC的主要邏輯設(shè)計是在可編程邏輯器件內(nèi)部進行，而BGA封裝已被廣泛應(yīng)用在微封裝領(lǐng)域中，傳統(tǒng)的調(diào)試設(shè)備，如：邏輯分析儀和數(shù)字示波器，已很難進行直接測試分析，因此，必將對以仿真技術(shù)為基礎(chǔ)的軟硬件協(xié)同設(shè)計技術(shù)提出更高的要求。同時，新的調(diào)試技術(shù)也已不斷涌現(xiàn)出來，如Xilinx公司的片內(nèi)邏輯分析儀Chip Scope ILA就是一種價廉物美的片內(nèi)實時調(diào)試工具。
　　SOPC技術(shù)主要應(yīng)用以下三個方向：
　　1）基于FPGA嵌入IP硬核的應(yīng)用。這種SOPC系統(tǒng)是指在FPGA中預(yù)先植入處理器。這使得FPGA靈活的硬件設(shè)計與處理器的強大軟件功能有機地結(jié)合在一起，高效地實現(xiàn)SOPC系統(tǒng)。
　　2）基于FPGA嵌入IP軟核的應(yīng)用。這種SOPC系統(tǒng)是指在FPGA中植入軟核處理器，如：NIOS II核等。用戶可以根據(jù)設(shè)計的要求，利用相應(yīng)的EDA工具，對NIOS II及其外圍設(shè)備進行構(gòu)建，使該嵌入式系統(tǒng)在硬件結(jié)構(gòu)、功能特點、資源占用等方面全面滿足用戶系統(tǒng)設(shè)計的要求。
　　3）基于HardCopy技術(shù)的應(yīng)用。這種SOPC系統(tǒng)是指將成功實現(xiàn)于FPGA器件上的SOPC系統(tǒng)通過特定的技術(shù)直接向ASIC轉(zhuǎn)化。把大容量FPGA的靈活性和ASIC的市場優(yōu)勢結(jié)合起來，實現(xiàn)對于有較大批量要求并對成本敏感的電子產(chǎn)品，避開了直接設(shè)計ASIC的困難。
　　現(xiàn)在市場上Altera公司支持SOPC的FPGA芯片有：
　　1）Cyclone系列
　　2）Cyclone II系列
　　3）Cyclone III系列
　　4）Stratix系列
　　5）Stratix II系列
　　6）Stratix III系列
　　SOPC的前景
　　SOPC是PLD和ASIC技術(shù)融合的結(jié)果，目前0.13微米的ASIC產(chǎn)品制造價格仍然相當(dāng)昂貴，相反，集成了硬核或軟核CPU、DSP、存儲器、外圍I/O及可編程邏輯的SOPC芯片在應(yīng)用的靈活性和價格上有極大的優(yōu)勢。SOPC被稱為“半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的未來”。

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