基于FPGA的嵌入式资料

（2）片上系统SOC—System On Chip 片上系统又称为集成电路（Integrated System），
简称IS。有人认为，IS与IC的关系和当时的集成电路与 分离元件的关系类似。
IS或SOC是一个复杂的系统。它一般将一个完整产 品的各功能集成在一个芯片上或芯片组上。
（3）可编程片上系统SOPC—System On Programmable Chip
IEEE( 国 际 电 气 和 电 子 工 程 师 协 会 ) 的 定 义 是 ： “ Device used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants”。
微机学会的定义是：“嵌入式系统是以嵌入式应用为目的 的计算机系统”，并分为系统级、板级、片级，系统级包括各 类工控器、PC104模块等；板级包括各类带CPU的主板和OEM产 品；片级包括各种以单片机、DSP、微处理器为核心的产品。
嵌入式系统包括硬件和软件两部分。
嵌入式处理器是嵌入式系统的核心，有硬核和 软核之分。
由于嵌入式系统的概念从外延上很难统一，其应用形式多 种多样，因此定义嵌入式系统非常困难。不过，通过对上述定 义分析后不难发现，从嵌入式系统概念的内涵上讲，它的共性 是一种软、硬件紧密结合的专用计算机系统。通常我们所说的 嵌入式系统，硬件以嵌入式微处理器为核心，集成存储系统和 各种专用输入/输出设备；软件包含系统启动程序、驱动程序、 嵌入式操作系统、应用程序等，这些软件有机结合，构成系统 特定的一体化软件。这种专用计算机系统必然在可靠性、实时 性、功耗、可裁减等方面具有一系列特点。如果我们关注一下 嵌入式系统的特性，也许能够对嵌入式系统的概念获得更深入 的理解。
SOC技术已经成为半导体行业的技术主 流，在SOPC出现之前，业界广泛采用ASIC 技术实现SOC。ASIC和FPGA不同的技术特 征造就了他们应用于不同的市场。
基于FPGA的 嵌入式系统设计
第1章 嵌入式系统概述
1.1 嵌入式系统的产生和发展 1.2 嵌入式系统的概念
1.1 嵌入式系统的产生和发展
嵌入式系统的全面发展是从20世纪90年代开始的，主要受 到了分布式控制、数字化通信、信息家电、网络应用等强烈的 应用需求所牵引。现在，人们可以随处发现嵌入式系统的应用， 如手机、MP3播放器、数码相机、VCD、机顶盒、路由器、 交换机等。嵌入式系统在软、硬件技术方面迅速发展，首先是 面向不同应用领域、功能更加强大、集成度更高、种类繁多、 价格低廉、低功耗的32位微处理器逐渐占领统治地位，DSP器 件向高速、高精度、低功耗发展，而且可以和其他的嵌入式微 处理器相集成。
在工业界，IP又称为SIP（Silicon IP）或虚拟单 元VC（Virtual Component）。
第2章 SOPC Builder开发工具
2.1 简介 2.2 SOPC Builder 设计流程 2.3 SOPC Builder 用户界面
2.1 简介
.1 SOPC 技术简介
SOPC(System On a Programmable Chip)是指用可编 程逻辑技术把整个系统放到一块硅片上。它是一种特殊的嵌 入式系统。一方面，它是片上系统(SOC)，即由单个芯片完 成整个系统的主要逻辑功能；另一方面，它是可编程系统， 具有灵活的设计方式，可裁减、扩充、升级，并具备软硬件 在系统可编程的功能。这项技术将EDA、计算机设计、嵌入 式系统、工业自动控制系统、DSP及数字通信系统等技术融 为一体。
IP是知识产权的简称。集成电路IP的定义是：经 过预先设计、预先验证，符合产业界普遍认同的设计 规范和设计标准，具有相对独立功能的电路模块或子 系统，可以复用于SOC、SOPC或复杂ASIC设计中。
这种IP库与传统的单元库不同，它的知识含量更高， 规模更大，可重用性好，被公认为是芯片面积小、运 行速度快、功耗低、工艺容差大的设计。
SOC是专业集成系统，设计周期长，设计成本高； 而SOPC是一种通用器件，是基于FPGA的可重构SOC， 其设计周期短，设计成本低。SOPC集成了硬核或软核 CPU、DSP、存储器、外围I/O及可编程逻辑，是更加 灵活、高效的SOC解决方案。
（4）集成电路IP（知识产权）—Intellectual Property
目前被大多数人接受的一般性定义是：“嵌入式系统是以 应用为中心，以计算机技术为基础，软、硬件可裁剪，适应应 用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗等严格要求的专用 计算机系统。”
1.2.2 几个相关基本概念 （1）嵌入式系统—Embedded System
通俗的说，嵌入式系统就是内嵌到对象体 系中的微型专用计算机。它具有比通用计算机 更简洁、更个性化的功能，可运行操作系统， 又兼有单片机体积小、低功耗等特点，是当前 最热门的概念和应用最广泛的技术之一。
其次，随着微处理器性能的提高，嵌入式软件的规模也 成指数型增长，所体现出的嵌入式应用具备了更加复杂和高 度智能的功能，软件在系统中体现出来的重要程度越来越大， 嵌入式操作系统在嵌入式软件中的使用越来越多，所占的比 例逐渐提高，同时，嵌入式操作系统的功能不断丰富，在内 核基础上发展成为包括图形接口、文件、网络、嵌入式Java、 嵌入式CORBA、分布式处理等完备功能的集合；最后，嵌 入式开发工具更加丰富，已经覆盖了嵌入式系统开发过程的 各个阶段，现在主要向着集成开发环境和友好人机界面等方 向发展。
1.2 嵌入式系统的概念
1.2.1 嵌入式系统的定义 嵌入式计算系统，简称为嵌入式系统。那么究竟什
么是嵌入式系统呢？ 在Wayne Wolf著的一本有关嵌入式系统设计的教
科书《嵌入式计算系统设计原理》里这样定义：“不 严格地说：它是任意包含一个可编程计算机的设备， 但是这个设备不是作为通用计算机而设计的。因此， 一台个人电脑并不能称之为嵌入式计算系统，尽管个 人电脑经常被用于搭建嵌入式计算系统。”