SOPC概述
SOPC概述
一、什么是SOPC
SOPC——英文是System 0n Programmable Chip,它是一種SOC(System 0n Chip)的解決方案。是由Altera公司提出的,使用可編程邏輯器件(FPGA)構(gòu)造片上系統(tǒng)。
SOC——講到SOPC,就會引出SOC,SOC是什么,長期以來對SOC的具體含義爭論不休,我認(rèn)為主要原因就是SOC的解決方案與最終實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)不是固定的。盡管如此,大家還是有一個(gè)共同的認(rèn)知那就是SOC在一個(gè)硅基芯片上面實(shí)現(xiàn)了,處理器、模塊接口、存儲器等。用一句通俗的話說:在一個(gè)芯片上面實(shí)現(xiàn)了一個(gè)系統(tǒng)的最小單元。用一張不是很很嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膱D來說明一下。
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SOPC和SOC——SOPC是SOC的一種解決方案,也屬于SOC的一種,這種解決方案的優(yōu)點(diǎn)是:靈活性高,可擴(kuò)展性強(qiáng),開發(fā)周期短,不需要掩膜和流片。缺點(diǎn)是:單片成本高。
SOPC的設(shè)計(jì)——SOPC的設(shè)計(jì)不像SOC的設(shè)計(jì)那么復(fù)雜,很多底層的設(shè)計(jì)均由EDA軟件來完成,設(shè)計(jì)人員僅僅需要完成頂層架構(gòu)的設(shè)計(jì)就可以。但是,SOPC的設(shè)計(jì)還是需要了解很多SOC的相關(guān)概念,比如地址、總線等。
二、SOPC的分類
SOPC一般以處理器的不同來進(jìn)行分類(好像SOC也是這樣子的,我個(gè)人認(rèn)為不同的處理器,有不同的系統(tǒng)架構(gòu),所以可以作為分類標(biāo)準(zhǔn)),SOPC的分類包括:硬核SOPC系統(tǒng),軟核SOPC系統(tǒng),HardCopy SOPC系統(tǒng)。
- 處理器已經(jīng)預(yù)先移植在FPGA中
- 處理器往往是第三發(fā)提供
- 成本價(jià)格較高,這是關(guān)鍵,硬核一般是要收錢的
- 處理器設(shè)計(jì)的靈活性不夠
- FPGA主要用于處理器外圍接口的設(shè)計(jì)
- 處理器是Altera公司,或者FPGA公司提供,當(dāng)然你用誰家的FPGA就用誰家的內(nèi)核,這個(gè)內(nèi)核一般是免費(fèi)的,在這里個(gè)人認(rèn)為(xlinx的內(nèi)核以及IP做的比Altera公司做到要完善很多)。
- 處理器并沒有事先植入,可以在EDA設(shè)計(jì)工具中對內(nèi)核進(jìn)行增、減、修改。
- 設(shè)計(jì)就很靈活了。
- 這個(gè),個(gè)人認(rèn)為就是一個(gè)奇葩
- 我個(gè)人認(rèn)為就是,把軟核設(shè)計(jì)好的SOPC系統(tǒng),重新打包一遍然后,找個(gè)空白的硅基芯片掩膜,流片一下,做成批量的專用芯片。
- 這樣做的好處當(dāng)然是可以降低單片的成本,關(guān)鍵是你需要有很大的用量啊
- 當(dāng)然對于應(yīng)用型的公司而言,這個(gè)就是奇葩了,但是對于芯片公司來說,這個(gè)就較為實(shí)用了。
三、用Altera公司的系列芯片設(shè)計(jì)SOPC的工具鏈
使用Altera公司的系列芯片,如:Cyclone、Stratix、Arria等系列的器件,開發(fā)SOPC的時(shí)候,如果不考慮時(shí)序仿真的情況下,使用到的EDA工具一般有三個(gè),分別是:Quartus、SOPC Builder、Nios IDE。這三個(gè)工具在之前分別是獨(dú)立安裝的,現(xiàn)在基本上已經(jīng)都集成在Quartus中了。
- Quartus——建立EDA工程,在EDA工程中可以通過圖形化設(shè)計(jì)完成SOPC系統(tǒng)的搭建與設(shè)計(jì),也可以使用硬件描述語言自行編寫一些IP核。
- SOPC Builder——這是它之前的名字,現(xiàn)在的名字叫“platform designer”,它主要的作用是構(gòu)建SOPC的硬件結(jié)構(gòu),你不需要糾結(jié)這里講的硬件結(jié)構(gòu)和SOPC系統(tǒng)有什么區(qū)別(說實(shí)話我也經(jīng)常傻傻的搞不清楚),我是這么認(rèn)為的,在這里構(gòu)建的硬件結(jié)構(gòu)事實(shí)上是構(gòu)建了一個(gè)單片機(jī)。因?yàn)榻裉旌枚鄸|西都可以叫SOC,單片機(jī)也是SOC,所用沒有辦法很嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膹母拍钌先^(qū)分。
- Nios IDE——現(xiàn)在是eclipse,這個(gè)就很純粹了,它就是編寫單片機(jī)程序的一個(gè)軟件,作用和“Keil”的作用很像,是真的很像,接近度在90%多,主要還是eclipse在很多方面沒有keil做的好,做的完善。
祝大家學(xué)習(xí)愉快!!!
馬上我們就進(jìn)入到了SOPC的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。
總結(jié)
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