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1、SOPC芯片调研目录引言2SOPC芯片主要厂家2Xilinx公司的XC9500系列4Altera公司的APEX20K系列的EP20K1000EBI652-2X4总结5引言System-on-a-Programmable-Chip,即可编程片上系统。用可编程逻辑技术把整个系统放到一块硅片上，称作SOPC。可编程片上系统(SOPC)是一种特殊的嵌入式系统：首先它是片上系统(SOC),即由单个芯片完成整个系统的主要逻辑功能；其次，它是可编程系统，具有灵活的设计方式，可裁减、可扩充、可升级，并具备软硬件在系统可编程的功能。以SOPC为核心的电子产品，是近儿年集成电路屮发展最快的产品.SOP
2、C将进一步扩大适用领域,将复杂专用芯片挤向高端和超复杂应用.SOPC是PLD和ASIC技术融合的结粜，目前0.13微米的ASIC产品制造价格仍然相当昂贵，相反，集成了硬核或软核CPU、DSP、存储器、外闱I/O及可编程逻辑的SOPC芯片在应用的灵活性和价格上有极大的优势。SOPC被称为“半导体产业的未来”。本文将通过对SOPC芯片厂家和系列产品的介绍，并针对Xilinx公司的XC9500系列和Altera公司的APEX20K系列的EP20K1000EBI652-2X更加详细的介绍SOPC的性能以及用途。SOPC芯片主要厂家目前已有几家TC供应商能够提供SOPC,其中最为典型和著名的
3、公司有Atmel、Xilinx和Altera。Atmel公ffj于1999年开发!li首个基于RISC的现场可编程系统级集成电路(FPSL1CFieldProgrammableSystemLevelIC)——AT40KFPGA.Xilinx公司和Altera公司也于2000年宣布开发各自的可编程系统的产品，2001年亦己投产.Xilinx公司的SOPC芯片型号为Spartan、Spartan-IkVirtex、Virtex-II、XC4000和XC9500系列，Altera公司的SOPC芯片为APEXEP20KE系列。除此之外，推出SOPC芯片的公司还有：Tri-second、ID
4、T、Genesis、Cygnal、Cypress等公司。这些SOPC芯片的技术基本代表了当今SOPC技术水平。SOPC中一个重要的部件是CPU,因为没有这个大脑，也就谈不上SOPC了。围绕着这个CPU，各个厂家各出其招.首先是软核的方案，Altera成功推出Nios和NiosII,在Cyclone等系列上得到了广泛的应用；Xilinx也不甘落后，推出了MicroBlaze,新的系列产品都支持这个CPU。在SOPC中使用软核的好处不言而喻，和普通SOC屮使用软核有异曲同工之处。一方面给使用者带给了设计上的灵活性，同时升级到其他系列产品也很方便；儿款软核还可以嵌入RTOS。Nios还给
5、用户提供了自定义命令的功能。可以说软核的使用加快了EPGA市场的普及。正是因为看到这个市场，CPU的风云人物ARM也不甘落后，也和Actcl一起推出了Cortex-Mi,也准备在FPGA软核这个市场上大显身手。Cortx-Ml和ARM以前的产品有兼容性，因为很多嵌入式系统使用的是ARM7或ARM9,这样在系统升级的时候，投入的成本会小得多。T而简单介绍各个软核的特点：①Xilinx的MicroBlaze感觉和ARM7比较接近，32bitRISC,3级流水线，哈佛结构。采用TBM的总线构造CoreCormect,感觉没有太特殊的地方。开发工具为ISE.（很想知道它占用FPGA的情况）
6、②Altera的Nios11也是32bitRISC,据说可以达到200DMIPS,采用Altera特有的总线结构Avalon总线结构。根据性能需要，可以冇三种的选择：快速，标准，经济，占用的FPGA资源相应减少。支持RTOS,例如MicroC/OS-II以及NucleusPlus。（更希望它支持ucLinux），开发工具为QuartusII中的SOPCbuilder.③ARM的Cortex-MiCortex-Mi的性能参数大致为：基木相当于ARM7-TDMI,,使用thumb2命令集的一个子集，最高频率为170MHz,处理能力达0.8DMIPS/MHZ,占用FPGA资源为4300T
7、ILE.o开发工具还是那些常用的（ADS,Realview等）接下来看一看硬核的方案。Altera推出的带有硬核的SOPC是Excalibur,它的设计思想是把Apex20KE与一个AKM922的200MHz集成起来，这个主意看起来很不错，但是实际效果并不好。在Altera的官方网站上，己经明确告诉用户，新的设计不推荐使用这个器件。主要原因应该是产品定位和成本的M题。Excalibin•并不适合做终端产品，冈为它太贵了；如果作验证系统的话，他又太弱了，很多厂家推出专门
