PSoC的核心設(shè)計(jì)技術(shù)

可編程系統(tǒng)芯片（Programmable System on Chip，PSoC）又稱為可編程片上系統(tǒng)，是為滿足系統(tǒng)集成度不斷提高的需求，在可編程邏輯器件基礎(chǔ)上發(fā)展起來的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)解決方案。系統(tǒng)設(shè)計(jì)者從以往的板級(jí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換到芯片級(jí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可以用IP（Intellectual Property）的形式實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)所需要的各個(gè)功能單元并集成到FPGA中，因而實(shí)現(xiàn)了高效、靈活、高集成度的嵌入式系統(tǒng)。

PSoC的特點(diǎn)是在單芯片上實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的功能。其設(shè)計(jì)過程是從系統(tǒng)行為級(jí)開始自頂向下描述系統(tǒng)功能，即從應(yīng)用功能、軟件算法、芯片結(jié)構(gòu)、嵌入式操作系統(tǒng)、電路模塊直到器件協(xié)同設(shè)計(jì)。

PSoC的核心設(shè)計(jì)技術(shù)主要包括以下3個(gè)方面。

（1）軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)和驗(yàn)證技術(shù)：面向設(shè)計(jì)目標(biāo)綜合平衡系統(tǒng)指標(biāo)，進(jìn)行完整系統(tǒng)功能的軟硬件功能劃分，并完成設(shè)計(jì)空間搜索。

（2）IP核生成及復(fù)用技術(shù)：目前IP核復(fù)用已經(jīng)是集成電路設(shè)計(jì)中的核心技術(shù)。通過對(duì)IP核的繼承、共享和復(fù)用，利用EDA工具實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)、綜合以及驗(yàn)證，極大提高了設(shè)計(jì)效率，加速了開發(fā)過程，有效降低了開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。

（3）系統(tǒng)級(jí)和模塊間接口的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證技術(shù)：PSoC中存在著軟硬件功能模塊、IP核模塊和電路模塊等多種模塊，模塊間接口通信稱為系統(tǒng)設(shè)計(jì)和驗(yàn)證的關(guān)鍵問題。

目前，Xilinx、Altera 等已發(fā)布了多種型號(hào)的PSoC產(chǎn)品和解決方案，實(shí)現(xiàn)了處理器核（如ARM、NIOS等）與FPGA協(xié)同處理的架構(gòu)。PSoC解決方案已經(jīng)在網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)中心及機(jī)器學(xué)習(xí)等多個(gè)領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用。

總的來說，PSoC技術(shù)就是盡可能地將大而完整的電子系統(tǒng)集成在單一可編程系統(tǒng)芯片中實(shí)現(xiàn)，使所設(shè)計(jì)的電子系統(tǒng)在功能、性能、功耗、可靠性、體積、成本、上市周期、產(chǎn)品維護(hù)以及硬件升級(jí)等諸多方面實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)最優(yōu)。

審核編輯 ：李倩