浅谈使用可定制微控制器高效开发系统级芯片 (SoC)
以FPGA为基础的仿真板
设计流程的一个关键步骤是在仿真板 （见图4） 对硬件以及至少底层软件进行仿真。该仿真板包括完整的内存、标准接口和网络连接，以及可按应用要求配置的其它附加连接。具体包括：
-器件固定功能部分用带外接FPGA接口的单芯片来实现。
-使用高密度的FPGA仿真MP模块，包括内嵌存储器和外部I/O。
-采用FPGA配置存储器为MP模块保存编译好的HDL代码。
-外部总线接口 （EBI） 和FPGA的外接I/O连接到扩展板上不同类型的内存，如SDRAM、移动DDRAM、猝发Cellular RAM、NOR闪存、NAND闪存等。这些存储器将加载应用软件和应用数据集。
-所有标准接口 （CAN、USB、Ethernet、I2S、AC97、ADC、MCI等） 都通过收发器/物理层/编解码协议层与外部连接，因此可以对器件的外部接口和联网/通信链路进行全方位的测试和调试。
-图形用户界面 （GUI） 的所有部件都连接到相应的板上器件或接口，比如LCD、键盘、触摸屏接口等。这样就可在板上完成GUI基本接口的测试。
-仿真板提供外部并行I/O （PIO） 和FPGA I/O，用于连接特定应用的外接器件，以及实现非标接口。剩余的FPGA I/O也可用于验证。
-仿真板配有JTAG仿真器 （ICE） 端口；通过该端口可用带有JTAG-to-USB的接口和标准开发工具对ARM核及其外设进行验证。
-仿真板还配有FPGA JTAG端口；通过该端口可用FPGA厂家提供的工具对FPGA的内部信号进行跟踪和分析。
这种MCU/FPGA组合可以接近最终器件的工作频率运行。这样就能完成器件的即时性测试，包括平台中的MCU和各种标准接口、MP模块中实现的各种功能，以及到目前为止已开发的所有软件。这种测试至少涵盖了如下测试对象：设备驱动程序、操作系统端口，以及用于控制MP模块各种功能的应用代码模块。而更改器件的软/硬件单元无需任何额外成本。
结论
可定制微控制器是特定应用系统级芯片的高效开发平台。其设计流程能够解决系统级芯片设计的大多数问题，而且开发成本较低、风险较小，并能提高硬件制备和软件开发的首次成功率。而本文所描述的架构和设计流程由爱特梅尔的CAP 可定制微控制器系列所实现。
评论