Casa > Exposició > Contingut

Sistema en un xip (SoC) Disseny del flux

Mar 08, 2019

Un sistema en xip consisteix en el maquinari, descrit a § Estructura, i el programari que controla els nuclis, els perifèrics i les interfícies del processador de microcontrolador, microprocessador o processador de senyals digitals. El flux de disseny per a un SoC té com a objectiu desenvolupar aquest maquinari i programari alhora, també conegut com a co-disseny arquitectònic. El flux de disseny també ha de tenir en compte les optimitzacions (§ objectius d’optimització) i les limitacions.


La majoria dels SoC es desenvolupen a partir d’especificacions de nucli IP de components de maquinari pre-qualificats per als elements de maquinari i les unitats d’execució, "blocs" col·lectius, descrits anteriorment, juntament amb controladors de dispositius de programari que poden controlar el seu funcionament. Són especialment importants les piles de protocol que condueixen interfícies estàndard de la indústria com USB. Els blocs de maquinari es combinen mitjançant eines de disseny assistit per ordinador, concretament eines d'automatització de disseny electrònic; els mòduls de programari estan integrats mitjançant un entorn de desenvolupament integrat de programari.


Els components Systems-on-chip també es dissenyen sovint en llenguatges de programació d'alt nivell com C ++, MATLAB o SystemC i es converteixen en dissenys RTL mitjançant eines de síntesi d'alt nivell (HLS) com C a HDL o flux a HDL. Els productes HLS anomenats "síntesi algorítmica" permeten als dissenyadors utilitzar C ++ per modelar i sintetitzar els nivells de sistema, circuit, programari i verificació en un llenguatge d'alt nivell comunament conegut pels enginyers informàtics d'una manera independent de les escales de temps, que normalment s'especifica en HDL. Altres components poden romandre en programari i ser compilats i incrustats en processadors de nucli tou inclosos al SoC com a mòduls a HDL com a nuclis IP.


Un cop definida l'arquitectura del SoC, tots els elements nous del maquinari s'escriuen en un llenguatge de descripció de maquinari abstracte denominat nivell de transferència de registre (RTL) que defineix el comportament del circuit o sintetitza en RTL des d'un llenguatge d'alt nivell a través de síntesi d'alt nivell. Aquests elements estan connectats junts en un llenguatge de descripció de maquinari per crear el disseny de SoC complet. La lògica especificada per connectar aquests components i convertir entre possiblement diferents interfícies proporcionades per diferents proveïdors s'anomena lògica de cola.