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十六位单片机IP研究与FPGA实现$ b3 [% k* r$ p; u9 w' f& N0 l
2 e& R J, K7 E; H摘要:随着集成电路IC的快速发展,SoC已成为超大规模集成电路的发展趋势和新世纪集成电路的主流。由于其电路具有高
- a+ F" {% l& j: s3 c复杂性,为了满足缩短开发周期和降低成本的要求,SoC的设计实现必须采用基于P复用的设计方法。P核的开发是SC1 w6 B s+ ~' \+ z2 \% Z6 ]
这种设计方法的关键和基础。本文主要以现在广为使用、功能强大的十六位单片机为模型,介绍可复用P核的设计方法和1 X/ z% u& Y5 \# u1 x D2 y
! x1 d! B% i. F/ h! s/ H3 I流程,采用Verilog硬件描述语言,并用FPGA实现。
" |! p4 ^4 z R4 M o! B关键词P;IC;片上系统;FPGA;单片机) D2 v, S! Y" m/ c! g/ y* w8 c
& {! |0 O1 W5 L
+ i6 h" ^# j4 H4 P0 h) S) P7 t- N
1前言
: T0 h9 f+ T1 U* ?9 [2 a1.1概论
3 _7 W9 O0 A, I/ C半导体工艺水平的发展使得IC集成度进一步提
( z+ }0 q/ Z& C* z! t$ A8 h高。随着芯片功能和性能的需求发展,芯片规模越来
& W$ Z. y# K3 |9 H9 Y/ v9 y; E) F* J8 c( k8 \越大,工作速度越来越高,开发周期越来越长,出现了; ?2 c! X1 P- I$ M# E8 d2 t* C
基于P复用的IC设计方法。SoC(System on Chip,片上* |0 u! J6 V" i. _
系统)是集成许多功能的复杂系统,其快速、可靠、低成
$ w# Z. N7 W9 [本的开发方法就是基于IP复用的IC设计方法。这种
, U( S- S/ S8 `, l- b/ f D1 [/ T' @方法是有效提高I设计能力的关键技术,其基础和关
( V- q3 O2 t4 r4 u5 A+ h' s2 O6 U键就是开发可复用的IP核。
, g, S8 u0 n/ |% U0 ~1.2IP简介及设计流程; @; Z4 g" A0 s: F! q& ^2 e
SoC设计开发的关键是IP的设计和开发以及IP' g" p, z, p+ W
库的建立。IP分为三个层次:软IP、硬P和介于两者' m$ e" R$ Y4 x
之间的固P。软I灵活性大、可移植性好,用户可以
; u- w8 ]; Y& @5 y) s' \根据自己的实际需要进行修改。硬I性能优越、稳定
6 G# [4 }! n) ?/ D1 D: P/ l5 c( H4 V好用,但其不可修改,适应性较差。IP通常必须具备以/ S2 j9 Z* j0 K* f
下几个基本条件:--是通用性好;二.是正确性;三是可
6 n ]2 ]! m5 k6 M/ x' N移植性好,即IP的实现如行为描述,网表、版图文件都
6 i2 Z% d8 N3 l5 w具有可移植性,在任何EDA工具下编译和综合都具有
+ f0 i/ }7 l3 s7 E+ o! Z* g5 u正确性。9 c. Y" r4 g) C0 Z7 L
8 ?$ [3 ]. [& F, I/ T& G8 ^. x" l: a
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