Introducción a tres niveles de diseño de sistemas integrados
Introducción a los tres niveles del diseño de sistemas integrados
Dado que un sistema integrado solo está diseñado para una tarea específica, los diseñadores pueden optimizarlo, reducir el tamaño y reducir costos. Los sistemas integrados suelen producirse en masa, por lo que los ahorros de costos individuales pueden aumentar en cientos o miles a medida que aumentan los volúmenes de producción. La siguiente es una introducción de tres niveles al diseño de sistemas integrados. Espero que la lea detenidamente.
El primer nivel: el método de diseño utilizando el software CAD de PCB e ICE como herramientas principales.
Este es un método que ha sido utilizado por los diseñadores de sistemas de aplicaciones de microcontroladores de mi país desde el pasado hasta el presente. Sus pasos son primero abstractos y luego concretos.
El diseño abstracto se debe principalmente a los requisitos funcionales que el sistema de aplicación integrado debe implementar. Las funciones del sistema se refinan, se dividen en varios módulos funcionales y se dibuja un diagrama de bloques de las funciones del sistema. los módulos funcionales son hardware y asignación de funciones de software. El diseño específico incluye diseño de hardware y diseño de software. El diseño del hardware se basa principalmente en la selección y combinación de los componentes necesarios para cada módulo funcional de acuerdo con los requisitos de los parámetros de rendimiento. El principio básico de selección son los componentes generales más rentables que se pueden comprar en el mercado. Cuando sea necesario, cada pieza incierta debe probarse, inspeccionarse funcionalmente y probarse el rendimiento por separado para encontrar una solución relativamente optimizada del módulo al sistema y dibujar un diagrama esquemático del circuito. El paso clave en el diseño de hardware es utilizar software de diseño asistido por computadora (CAD) de placas impresas (PCB) para diseñar y cablear los componentes del sistema, seguido del procesamiento, ensamblaje y depuración del hardware de las placas impresas.
El segundo nivel: el método de diseño utilizando el software de herramienta EDA y EOS como plataforma de desarrollo.
El desarrollo de la tecnología de procesos microelectrónicos ha llevado a la aparición de varios dispositivos lógicos semipersonalizados programables de uso general. Durante el diseño de hardware, los diseñadores integrados pueden utilizar estos dispositivos semipersonalizados para convertir gradualmente una serie de dispositivos lógicos estándar que originalmente estaban interconectados a través de placas de circuito impreso en circuitos integrados especiales para su uso. De esta manera, el diseño de la placa impresa y la complejidad del cableado se traducen. en la complejidad de la configuración dentro de un dispositivo semi-personalizado. Sin embargo, el diseño de dispositivos semi-personalizados no requiere que los diseñadores integrados tengan conocimiento y experiencia con procesos de semiconductores y diseño y enrutamiento de circuitos integrados en chips. A medida que la escala de dispositivos semipersonalizados se hace cada vez mayor, se pueden integrar cada vez más dispositivos, lo que hace que el cableado, el montaje y la depuración de dispositivos interconectados en la placa de circuito impreso sean cada vez menos costosos, no solo reduciendo en gran medida el área de la placa impresa y la cantidad de conectores, también reduce el costo general del sistema, aumenta la flexibilidad de las aplicaciones programables y, lo que es más importante, reduce el consumo de energía del sistema, aumenta la velocidad de trabajo del sistema y mejora en gran medida la confiabilidad y seguridad. del sistema.
Como resultado, los diseñadores de hardware integrado han pasado gradualmente de seleccionar y utilizar dispositivos de circuitos integrados estándar de uso general en el pasado a diseñar y producir ellos mismos algunos dispositivos de circuitos integrados de propósito especial. Estas tecnologías están respaldadas por varios. Herramientas y software EDA. Proporcionar soporte.
Nivel 3: uso de IP como base para el diseño integrado de la biblioteca del kernel y uso de métodos de diseño de tecnología de codiseño de software y hardware.
Para acelerar el ciclo de diseño de sistemas de un solo chip y mejorar la confiabilidad del sistema, una de las formas más efectivas en la actualidad es utilizar módulos centrales IP maduros y optimizados para la integración del diseño y la secundaria. desarrollo a través de autorización. La tecnología de lógica de pegamento GLT incorpora los módulos centrales de estos IP en los SOC. Los módulos centrales IP son la base para el diseño del sistema de un solo chip. El nivel de módulo central IP que se debe comprar debe determinarse en función del tiempo, la base, los fondos y otras condiciones existentes.
En la actualidad, estos tres niveles de diseño en nuestro país se encuentran en el estado de "cara", "línea" y "punto" respectivamente. Los diseñadores de sistemas de información electrónica que están acostumbrados al método de diseño de primer nivel deben pasar y desarrollarse gradualmente al segundo nivel; el método de diseño de segundo nivel debe desarrollarse gradualmente desde la "línea" hasta la "superficie" y el método de diseño de tercer nivel debe basarse; sobre la estrategia y la planificación del desarrollo de TI de los departamentos nacionales pertinentes, organizando todos los aspectos de los esfuerzos para abordar los problemas clave y coordinar el desarrollo.
El método de diseño de tercer nivel debería desarrollarse gradualmente desde el "punto" hasta la "línea". ;