SoC及其IP核的设计与其在通信中的应用研究类别：HYPERLINK"http://www.ic37.com/htm_tech/listpage17_1.htm"\o"电子综合"电子综合苗长云，曹晓东，李鸿强，石博雅摘要：提出现代集成HYPERLINK"http://www.ic37.com/htm_pro/prolist1714_2.htm"\o"电路"\t"_blank"电路技术中的SoC及其IP核的设计方法，在分析SoC的特点及其IP核的基本特征的基础上，给出了系统级设计软件、IP核开发流程和关键技术，并将其应用于NGN中综合业务接入系统的具有自主知识产权的HYPERLINK"http://www.ic37.com/htm_pro/prolist1714_1.htm"\o"集成电路"\t"_blank"集成电路设计中。关键词：片上系统；IP核；系统级设计；设计流程片上系统SoC(systemonchip)是ASIC(applicationspecificintegratedcircuits)设计方法学中的新技术，是指以HYPERLINK"http://www.ic37.com/htm_tech/listpage2_1.htm"\o"嵌入式系统"\t"_blank"嵌入式系统为核心，以IP核复用技术为基础，集软、硬件于一体，并追求产品系统最大包容的集成芯片。SoC最早出现在20世纪90年代中期，1994年HYPERLINK"http://www.ic37.com/Stock/M/MOTOROLA.html"\o"MOTOROLA"\t"_blank"MOTOROLA公司发布了FlexCore系统，用来制作基于68000和PowerPC的定制微处理器。1995年，HYPERLINK"http://www.ic37.com/Stock/L/LSILOGIC.html"\o"LSILOGIC"\t"_blank"LSILOGIC公司为SONY公司设计的SoC是基于IP(IntellectuaLProperty)核进行SoC设计的最早报道。由于SoC可以利用已有的电路和IP核进行设计，从而能够显著地提高设计效率，得到了迅速发展。从技术层面上看，以下几个方面推动了SoC技术的发展：①微电子技术的不断创新和发展，大规模集成电路的集成度和工艺水平不断提高，已从亚微米进入到深亚微米和超深亚微米。其特点为工艺特征尺寸越来越小，芯片尺寸越来越大，单片上的晶体管数越来越多，时钟速度越来越快，电源电压越来越低，布线层数越来越多，I/O引线越来越多。这使得将微处理器、HYPERLINK"http://www.ic37.com/htm_tech/listpage6_1.htm"\o"存储器"\t"_blank"存储器、DSP和各种接口集成到一块芯片上成为可能。②计算机性能的大幅度提高，使很多复杂算法得以实现，为计算机辅助设计提供了物理基础。③EDA(ElectroniCdesignHYPERLINK"http://www.ic37.com/Stock/A/AUTOMATION.html"\o"AUTOMATION"\t"_blank"AUTOMATION，采用CAD技术进行电子系统和专用集成电路设计)综合开发工具的自动化和智能化程度不断提高，为集成电路设计提供了不同用途和不同级别的一体化开发集成环境。④硬件描述语言(HDL)的发展为集成电路设计提供了建立各种硬件模型的工作媒介。目前，比较流行的HDL语言包括已成为IEEESTD1076标准的VHDL、已成为IEEESTD1364标准的VerilogHDL和作为Altera公司企业标准的AHDL等。为了加快SoC芯片设计的速度，人们将已有的IC电路以模块的形式，在SoC芯片设计中调用，从而简化芯片的设计，缩短设计时间，提高设计效率。IP核是一种预先设计好、已经过验证，并具有某种确定功能的集成电路、器件或部件。本文阐述了现代集成电路技术中的SoC及其IP核的设计方法，在分析了SoC的特点及其IP核的基本特征后，给出了SoC及其IP核设计中的系统级设计软件、IP核开发流程和关键技术，并提出了将其应用于综合业务接入系统的集成电路设计中。SoC的特点及其IP核的基本特征SoC的特点SoC将数字电路、模拟电路、信号采集和转换电路、存储器、MPU、MCU、DSP等集成在一块芯片上实现一个系统。以超深亚微米(VDSM)工艺和IP核复用(IPReuse)技术为支撑的系统级芯片技术将是超大规模集成电路(VLSI)发展的必然趋势和主流。其特点在于：功能强，规模大。SoC芯片中不仅包括了MPU、SRAM、DRAM、EPROM、闪速存贮器、ADC、DAC等数字电路设