系统芯片是微电子技术发展的必然

门级仿真、时序分析
生成门级网表文件
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PLD映射、布局布线 时序检查
输出JEDEC文件
PLD实现
布图规划 布局布线 设计规则检查（DRC） 版图参数提取（LPE） 电学规则检查（ERC） 一致性检查（LVS） 后仿真
版图生成
ASIC实现 10
1.2.3 硬件描述语言
硬件描述语言有多种，自二十世纪八十年代后期起， 逐步开始推广使用。应用比较普遍的有美国国防部提出的 VHDL，Candence公司开发的Verilog HDL，Menter Graphics开发的BLM硬件描述语言，DATA I/O公司开发 的ABEL硬件描述语言等。目前已成为国际标准的硬件描 述语言只有两种，即VHDL和 Verilog HDL。
电路图输入和 仿真、逻辑模拟
版图级
器件的物理特性
PCB和版图设计
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1.2.2 Top-Down设计方法
自顶向下（Top-Down)设计方法和自底向上（Bottom-Up) 设计方法
Bottom-Up
整机
部件
单元电路
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Top-Down
系统功能描述 算法或模型的建立
行为描述
元器件 模型库
行为级仿真 RTL级描述 RTL级仿真 逻辑综合、优化
。
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研发于二十世纪八十年代初提出的，其目的是为了在各个
开发商之间统一设计标准，便于资源共享。1986年，
IEEE标准化组织开始审订VHDL，并于1987年12月通过
标准审查，宣布实施，即IEEE STD 1076-1987[LRM87]。
1993年VHDL作了修订，形成了新的标准，即IEEE STD
1076-1993[LRM93]，本书所采用的VHDL语言即这个标准
进行设计。
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SOC
专用集成电路ASIC (Application Specific Integrated Circuits)
可编程系统集成芯片SOPC ( System On a Programmable
Chip)
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SOC的设计概念
SOC的设计理念与传统IC不同。 SOC把系统的处理机 制、模型算法、芯片结构、各层次电路直到器件的设计紧 密结合，在一个或若干个单片上完成整个系统的功能。与 普通IC的设计不同，SOC的设计以IP核为基础，以硬件 描述语言为系统功能的主要描述手段，借助于以计算机为 平台的EDA工具进行。SOC的出现是电子设计领域的一 场革命。如果说在上个世纪，电子系统的设计主要是在 PCB层次上将各种元器件合理连接，那么进入本世纪后， 电子系统的设计将主要是以HDPLD或ASIC为物理载体的 系统级芯片的设计，它对电子信息产业的影响将不亚于20
系统芯片是微电子技术 发展的必然
2020/8/17
1.1 系统芯片（SOC）是微电子技术发 展的必然
微电子技术的发展
LSI
SSI
MSI 103~104 100~1000
10~100
VLHale Waihona Puke BaiduI 105~106
ULSI 106~109
GSI >109
1948 1961 1966 1971 1980 1990 1998 2000
世纪60年代集成电路的出现所产生的影响。
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1.2 电子设计自动化技术和硬件描述语言
1.2.1 电子设计自动化（EDA）技术发展概述
系统级
系统指标
行为级描述、 模拟和综合
行为级
算法模型、数据流图
RTL级
真值表、状态图
硬件描述语言 仿真和逻辑综合
通用电路分析
门级
逻辑图、布尔方程
电路级
电路图和微分方程
2
微电子技术的加工尺度
微米 亚微米 深微米 超深微米 纳米
功能电路
3G
3T
系统集成
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SOC的定义
一般认为，如果一个集成电路芯片具有如下特征 的话，即可称其为SOC，这些特征是：
采用超深亚微米工艺技术实现复杂系统功能的 VLSI；
使用一个或多个嵌入式处理器或数字信号处理 器（DSP）；
具备外部对芯片进行编程的功能； 主要采用第三方的IP（Intellectual Property）核
VHDL的英文全名是Very high speed integrated circuit
Hardware Description Language，即超高速集成电路硬件
描述语言，是美国国防部为支持超高速集成电路（Very
High Speed Integrated Circuits，简记为VHSIC）项目的