基于SoPC的外設(shè)接口設(shè)計(jì)與集成.pdf

1、嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)朝著基于芯片，特別是系統(tǒng)級可編程芯片(SoPC，System On a Programmable Chip)的方向發(fā)展。基于FPGA的片上可編程系統(tǒng)技術(shù)逐漸成為嵌入式系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的新方向。 FPGA(Field Programmable Gate Array，現(xiàn)場可編程邏輯門陣列)可重復(fù)修改的特點(diǎn)以及可編程片上系統(tǒng)開發(fā)軟件的不斷跟進(jìn)，使得在一個(gè)芯片內(nèi)進(jìn)行系統(tǒng)級設(shè)計(jì)變得容易。它比一般的嵌入式系統(tǒng)具有更大靈活性

2、，系統(tǒng)硬件和系統(tǒng)軟件都可以根據(jù)用戶的需要來定制和裁減。以IP模塊化的方式，可在較短時(shí)間就設(shè)計(jì)出復(fù)雜的系統(tǒng)。將RISC處理器IP核以及用戶以HDL語言開發(fā)的邏輯部件可以最終綜合到一片F(xiàn)PGA芯片中，以實(shí)現(xiàn)真正的可編程片上系統(tǒng)。 論文深入地調(diào)研了國內(nèi)外SoPC領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r，選擇了嵌入PowerPC405處理器硬核的FPGA Virtex4．片上可編程系統(tǒng)，針對MIL-STD-1553B數(shù)據(jù)總線協(xié)議和UART等外設(shè)集成入FPGA的需

3、求，構(gòu)建了滿足設(shè)計(jì)需求的SoPC系統(tǒng)。 首先介紹了SoPC的開發(fā)流程以及IP核的設(shè)計(jì)方法，再比較與本課題相似的系統(tǒng)，分析各自的不同。然后重點(diǎn)闡述系統(tǒng)采用SystemC系統(tǒng)級建模的過程，完成總線數(shù)據(jù)傳輸模擬。其次，詳細(xì)描述創(chuàng)建片上IP的層次結(jié)構(gòu)和總線控制器模式(BC)IP核設(shè)計(jì)過程，最后介紹IP核集成入FPGA所需的驅(qū)動(dòng)和中斷設(shè)計(jì)。通過以上內(nèi)容，給出SoPC系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法。 與傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)解決方案相比，所采用的嵌入式系