五、 介绍1个实用的SOC设计环境
ALTERA公司最近推出1款SOC开发工具套件（名为Excalibur Development Kits）。因为性能比较全面，故适用于数字SOC的开发。该开发套件包括SOC开发所必需的各种工具和资源软件、可以重构的硬件电路结构验证平台和使用说明书。可以使用的软件资源包括供选用的多种嵌入式处理器核、 ALTERA系列FPGA开发工具（名为QUARTus，可以进行HDL设计的仿真、综合和布局、布线），还有工业标准的C/C++编译器。可重构的硬件平台可以用来验证设计是否正确，在表示硬件结构电路的代码生成后，通过PC机加载，可以重构其电路，通过运行重构的电路来达到验证的目的。开发软件包中可嵌入的CPU核有许多种可供选择，它们都是高性能的RISC结构CPU，其中最高的为64位结构，运行最高速度可达200 MIPS，适用的应用领域非常广。其中有1种ALTERA公司自行开发的CPU核（名为Nios），在ALTERA公司APEX系列的FPGA上实现其电路结构的运行是非常容易的，也不需要付专利费。这种CPU核是1种参数化的软核，设计人员可以根据应用的需要对CPU核本身进行优化，还可以增加外围电路的功能。这些工作无非是编写一些新的HDL模块或改写一些现存的HDL模块中的参数，再编译一下即可完成。这种CPU核只占APEX系列 FPGA芯片的 2%的资源。如果需要提高处理速度，可以用多个Nios核来并行处理，这样的并行系统包括外围电路完全可以在1块ALTERA公司的APEX系列的FPGA上实现。所以，笔者认为SOC的设计并非是遥远不可及的事情。我们可以购买1套这样的系统，先从FPGA的开发做起，再根据市场的需求数量，决定是否移植到ASIC上。由于我们的设计由可综合风格的HDL模块来描述，所以移植时也相对比较容易，所需的只是用ASIC综合工具（如Synposys或Ambit等）做一下综合，再用有关的外围模型做一下带布线延迟的门级结构仿真验证，如果没有问题即可交给集成电路厂家做投片试验。
结束语
希望大家在原有工作的基础上，尽快掌握利用HDL语言的设计方法，利用相对比较便宜的高层次FPGA开发工具，把SOC的开发工作搞起来。争取在下一个5年中，基础芯片的设计工作有较大的进步，这样电子工业发展就有了较好的基础。让我们为实现这个共同目标一起努力工作。
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