Фильтр

Обратите внимание:

Минимальная сумма заказа: 500 грн
Количество деталей SMD: кратно 100 шт

Система на кристалле, SOC

Купить микросхемы системы на кристалле и SOC в Украине


Однокристальная система или система на кристалле (SoC) - это интегральная схема, объединяющая компьютер или другую электронную систему в единую микросхему. Однокристальная система может обрабатывать цифровые сигналы, аналоговые сигналы, смешанные сигналы и даже более высокочастотные сигналы. Монолитные системы часто используются во встроенных системах. Масштаб интеграции монолитной системы очень велик и обычно достигает от нескольких миллионов до десятков миллионов.

Хотя микроконтроллер обычно имеет менее 100 КБ оперативной памяти, на самом деле это также структура небольшого компьютера, простой однокристальной системы с ослабленными функциями и общепризнанного термина «однокристальная система», часто используемого для  более мощных процессоров, которые могут работать с определенными версиями Windows и Linux. Более сильная функция монолитной системы требует наличия внешней микросхемы памяти, например, некоторые монолитные системы оснащены флэш-памятью. К монолитным системам часто можно подключать дополнительные внешние устройства. Монолитная система выдвигает повышенные требования к масштабу интеграции полупроводниковых устройств. Чтобы лучше выполнять более сложные задачи, некоторые монолитные системы используют несколько процессорных ядер.

Однокристальная система на базе микроконтроллера


Типичная монолитная система состоит из следующих частей:

  1. По крайней мере, один микроконтроллер или микропроцессор, цифровой сигнальный процессор, но также может быть несколько ядер центрального управления.
  2. Память может в разных блоках: постоянная память, оперативная память, EEPROM и флэш-память.
  3. Генератор и схема фазовой автоподстройки частоты для обеспечения сигнала временных импульсов.
  4. Внешнее оборудование, состоящее из счетчиков, таймеров и цепей питания.
  5. Различные стандартные интерфейсы подключения, такие как универсальная последовательная шина, FireWire, Ethernet, универсальный асинхронный приемопередатчик, последовательный периферийный интерфейс и т. д.
  6. Аналого-цифровой преобразователь и цифро-аналоговый преобразователь для преобразования цифрового сигнала в аналоговый сигнал.

Схема формирования напряжения и регулятор напряжения

Поток данных в основном зависит от шины ввода-вывода в системе, такой как усовершенствованная архитектура шины микроконтроллера Amou International Technology Corporation. Используя контроллер DMA, внешние данные могут быть напрямую перенесены в память, минуя центральный процессор, что может значительно повысить эффективность обработки данных.

Расчетный поток

Принципиальная схема процесса проектирования монолитной системы


Полная монолитная система состоит из двух частей: аппаратной и программной. Программное обеспечение используется для управления контроллером, микропроцессором или ядром цифрового сигнального процессора аппаратной части, а также периферийным оборудованием и интерфейсами. Процесс проектирования монолитной системы в основном связан с проектированием ее аппаратного и программного обеспечения.

Поскольку интеграция монолитных систем достигла миллионов входов, инженеры должны как можно больше внедрять идеи многократного использования. Большинство монолитных систем используют предварительно определенные полупроводниковые ядра интеллектуальной собственности (IP-ядра, включая программные ядра, жесткие ядра и твердые ядра) для завершения быстрого проектирования с возможностью многократного использования. По сравнению с предыдущей конструкцией интегральной схемы, конструкция многоразового использования требует от проектировщика большей стандартизации, например стандартизованного стиля написания кода и т. Д. 

Разработчикам необходимо обращать внимание на реализацию драйверов оборудования для достижения определенных функций. Стек протоколов важная концепция, связанная с отраслевыми стандартами, такими как интерфейсы универсальной последовательной шины.

Дизайнеры обычно используют инструменты автоматизированного проектирования для подключения ядер, которые были спроектированы (или приобретены). В настоящее время интегрированная среда разработки может использоваться для интеграции модулей, содержащих различные подфункции.

Перед тем, как спроектированный чип будет отправлен на завод для производства оборудования, разработчик использует различные методы для проверки логической функции чипа. Функциональная проверка так же важна, как и проектирование интегральной схемы. Для современных СБИС на этот этап уходит много времени и денег в течение всего цикла проектирования.

Чтобы справиться с чрезвычайно высокой степенью сложности микросхемы, постепенно стали популярными языки проверки оборудования, такие как SystemVerilog, SystemC, языки проверки e и OpenVera. На этапе проверки программные ошибки системного программного обеспечения могут быть возвращены разработчику для целенаправленных исправлений.

Инженеры обычно используют хорошо спроектированный симулятор или запускают программу на общей программируемой логической вентильной матрице (FPGA) для тестирования предыдущего системного уровня, уровня поведения (или используют другой термин «уровень передачи регистров» или RTL). Этот шаг заключается в подтверждении функций программного и аппаратного обеспечения и производительности дизайн-проекта до окончательного производства оборудования (отливки), а также для исправления всех ошибок в функциях, времени и потребляемой мощности.

Среди них рабочий метод использования массивов программируемых логических вентилей для создания прототипов продуктов позволяет инженерам оценивать и тестировать рабочее состояние системы, когда к системе применяются различные стимулы. Связанные с этим инструменты автоматизации электронного проектирования включают Certus, который можно использовать для анализа и обнаружения кода уровня передачи регистров в конструкции системы, а также для отслеживания изменений переменных и сигналов во время всей операции.

После завершения процесса функциональной проверки инженеры также будут использовать автоматизированное проектирование для завершения процесса компоновки и маршрутизации. На этом этапе им необходимо обратить внимание на то, какой метод компоновки может минимизировать помехи сигнала и задержку между соединениями. это тоже другое.