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    嵌入式系統設計的三個層次簡介

    • 發布:嵌入式培訓
    • 來源:嵌入式問答
    • 時間:2017-06-09 14:27

    由于嵌入式系統只針對一項特殊的任務,設計人員能夠對它進行優化,減小尺寸降低成本。嵌入式系統通常進行大量生產,所以單個的成本節約,能夠隨著產量進行成百上千的放大。下面是關于嵌入式系統設計的三個層次簡介,希望大家認真閱讀!

    第一層次:以PCBCAD軟件和ICE為主要工具的設計方法。

    這是過去到現在我國單片機應用系統設計人員一直沿用的一種方法,它的步驟是先抽象后具體。

    抽象的設計主要是因為嵌入式的應用系統要實現的功能要求,對系統功能細化,分成若干功能的模塊,畫出系統功能的框圖,在對功能模塊進行硬件和軟件功能的分配。具體的設計包括硬件設計和軟件設計。硬件的設計主要是根據性能的參數要求對各個功能模塊所需要使用的元器件進行選擇和組合,其選擇的基本原則就是市場上可以購買到的性價比最高的通用元器件。必要時,須分別對各個沒有把握的部分進行搭試、功能檢驗和性能測試,從模塊到系統找到相對優化的方案,畫出電路原理圖。硬件設計的關鍵一步就是利用印制板(PCB)計算機輔助設計(CAD)軟件對系統的元器件進行布局和布線,接著是印制板加工、裝配和硬件調試。

    第二層次:以EDA工具的軟件和EOS為開發平臺的設計方法。

    微電子工藝技術的發展,帶動了各種通用的可編程半定制邏輯器件應運而生。在硬件設計的時候,嵌入式設計師可以利用這些半定制器件,逐步的把原先要通過印制板線路互連的若干標準邏輯器件自制成專用集成電路使用,這樣就把印制板布局和布線的復雜性轉換成半定制器件內配置的復雜性。然而,半定制器件的設計并不需要嵌入式設計人員有半導體工藝和片內集成電路布局和布線的知識和經驗。隨著半定制器件規模越來越大,可集成器件也越來越多,使印制板上互連器件的線路、裝配和調試的費用越來越少,不僅大大減少了印制板的面積和接插件數量,也降低了系統綜合成本,增加了可編程應用的靈活性,更重要的是降低了系統功耗,提高了系統工作的速度,大大提高了系統的可靠性和安全性。

    這樣一來,嵌入式硬件設計人員從過去選擇和使用標準通用集成電路器件,逐步轉向自己設計和制作部分專用的集成電路器件,而這些技術是由各種EDA工具軟件提供支持的。

    第3層次:以IP為內核庫嵌入式設計的基礎,用軟硬件協同設計技術的設計方法。

    為了加快單片系統設計的周期以及提高系統的可靠性,目前最有效的一個途徑就是通過授權,使用成熟優化的IP內核模塊來進行設計集成和二次的開發,利用膠粘的邏輯技術GLT把這些IP的內核模塊嵌入到SOC中。IP內核模塊是單片系統設計的基礎,究竟購買哪一級IP內核模塊,要根據現有時間、基礎、資金和其他條件權衡確定。

    目前,在我國這3個層次的設計分別呈“面”、“線”、“點”的狀態。習慣于第1層次設計方法的電子信息系統設計人員需要逐步向第2層次過渡和發展;第2層次設計方法要由“線”逐步發展成為“面”;第3層次設計方法需國家有關部門根據IT發展戰略和規劃,組織各方面力量攻關和協調發展。第3層次設計方法要由“點”逐步發展成“線”。

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