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嵌入式系统设计介绍

更新时间:2015-12-22 14:46:27  点击次数:1048次 打印
随着电子信息技术发展,电子工程出身设计人员,往往还逐步涉足软件编程。其主要形式是通过微控制器应用,学会相应汇编语言编程。

随着电子信息技术发展,电子工程出身设计人员,往往还逐步涉足软件编程。其主要形式是通过微控制器应用,学会相应汇编语言编程。在设计规模更大集散控制系统时,必然要用到已普及PC机,以其为上端机,从而进一步学习使用Quick BASIC,C,C ,VC和VB等高级语言编程作系统程序,设计系统界面,通过与单片机控制前端机进行多机通信构成集中分布控制系统。

随着计算机技术飞速发展,特别是硬件描述语言HDL发明,系统硬件设计方法发生了变化,数字系统硬件组成及其行为完全可以用HDL来描述和仿真。在这种情况下,设计硬件电路不再是硬件设计工程师专利,擅长软件编程设计人员可以借助于HDL工具来描述硬件电路行为、功能、结构、数据流、信号连接关系和定时关系,设计出满足各种要求硬件系统。EDA工具允许有两种设计输入工具,分别适应硬件电路设计人员和软件编程人员两种不同背景需要。让具有硬件背景设计人员用已习惯原理图输入方式,而让具有软件背景设计人员用硬件描述语言输入方式。由于用HDL描述进行输入,因而与系统行为描述更接近,且更便于综合、时域传递和修改,还能建立独立于工艺设计文件,所以,擅长软件编程人一旦掌握了HDL和一些必要硬件知识,往往可以比习惯于传统设计工程师设计出更好硬件电路和系统。所以,习惯于传统设计工程师应该学会用HDL来描述和编程。 

嵌入式系统设计有以PCB CAD软件和ICE为主要工具设计方法;以EDA工具软件和EOS为开发平台设计方法;以IP内核库为设计基础,用软硬件协同设计技术设计方法三个层次。这3个层次各有各应用范围。从应用开发角度看,在相当长一段时间内,都是采用前2种方法。第3层次设计方法对一般具体应用人员来说,只能用来设计简单单片系统。而复杂单片系统则是某些大半导体厂商才能设计和实现,并且用这种方法实现单片系统,只可能是那些广泛使用、具有一定规模应用系统才值得投入研制。还有些应用系统,因为技术问题或商业价值问题并不适宜用单片实现。当它们以商品形式推出相应单片系统后,应用人员只要会选用即可。所以,3个层次设计方法会并存,并不会简单地用后者取代前者。 初级应用设计人员会以第1种方法为主;富有经验设计人员会以第2种方法为主;很专业设计人员会用第3种方法进行简单单片系统设计和应用。但所有设计人员都可以应用半导体大厂商推出用第3种方法设计专用单片系统。 

为了加快单片系统设计周期和提高系统可靠性,目前最有效一个途径就是通过授权,使用成熟优化IP内核模块来进行设计集成和二次开发,利用胶粘逻辑技术GLT,把这些IP内核模块嵌入到SOC中。IP内核模块是单片系统设计基础,究竟购买哪一级IP内核模块,要根据现有基础、时间、资金和其他条件权衡确定。购买硬IP内核模块风险最小,但付出最大,这是必然。但总来说,通过购买IP内核模块不仅可以降低开发风险,还能节省开发费用,因为一般购买IP内核模块费用要低于自己单独设计和验证费用。当然,并不是所需要IP内核模块都可以从市场上买得到。为了垄断市场,有一些公司开发出来关键IP内核模块是不愿意授权转让使用。像这样IP内核模块就不得不自己组织力量来开发。

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