零成本快速完成soc概念验证-电子工程专辑

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1、零成本快速完成SOC概念验证JEFFMILLER，MENTORGRAPHICS产品营销和策略部AMSDESIGN&VERIFICATIONWHITEPAPERwww.mentor.com零成本快速完成SoC概念验证场景您的公司提供基于模拟／混合信号(AMS)和传感器的IC，而您的优质客户希望您创建一个包含数字处理器的片上系统(SoC)，如图1所示。您运用数字处理器的经验不足，但您需要在接下来的几天内快速提供一个概念验证，向客户证明这款新IC的可行性。而且，您的预算非常之少。图1：场景——扩展AMS设计以包含处理器。由于缺少资金，您需要尽可能降低非重复性工程(N

2、RE)成本。在本文中，NRE的工作定义为IP和EDA工具作业的成本。工资是重复性的，因此概念验证所花的时间不包括在NRE中，但不管怎样，您只有几天时间来完成概念验证。如何能快速向客户提供概念验证，同时又不产生NRE成本呢？ARM®DESIGNSTART™ARM认识到传感器和混合信号公司、初创公司以及小型团队对创建定制SoC有特殊要求，因此提供了DesignStart门户（图2）以便设计人员能够快速、轻松、免费试用各种精选ARM产品。此外，MentorGraphics提供了TannerEDA设计工具的免费评估版，而ARM提供了其认可的设计合作伙伴来协助进行SoC

3、开发。www.mentor.com2零成本快速完成SoC概念验证图2：ARMDesignStart门户（来源：ARM）。针对您的项目，该门户提供有ARMCortex®-M0处理器，您可以免费下载并将其用于设计和仿真。这是您的快速概念验证项目的理想解决方案。ARMCortex-M0是一款小尺寸、低功耗的32位处理器（图3）。图3：ARMCortex-M0处理器（来源：ARM）。www.mentor.com3零成本快速完成SoC概念验证此处理器广泛用于工业中对成本敏感的设备，主要特性如下：•内置低功耗特性——例如休眠、深度休眠和状态保留低功耗模式•确定性指令执行时

4、序——指令和中断具有固定时序，中断处理自动执行•罕见的代码密度——精简代码，代码少于8/16位器件•占用面积非常小——仅有12k个门，用8位处理器的门数量实现32位处理•轻松快捷的开发——仅有56条指令和一个AHB总线接口，可以快速掌握整个Cortex-M0指令集及其对C语言友好的架构如果您刚刚才开始使用Cortex-M0处理器，您可访问ARM开发人员，了解更多信息。TANNEREDA解决方案Mentorgraphics提供有TannerEDA工具的30天免费评估版，您可以利用它来设计概念验证SoC并进行仿真。TannerEDA是一个高度集成的、完整的前端到后

5、端的数模混合信号IC设计解决方案。针对您的概念验证项目，您可以利用S-Edit创建AMS电路图，集成ARMCortex-M0内核，并利用T-Spice和ModelSim仿真整个设计（图4）。验证概念之后，您可以使用全套设计工具进行版图布局并验证设计（不在本文讨论范围之内）。图4：Tanner设计和仿真流程。项目准备工作包括如下步骤：1.注册DesignStart以便免费使用Cortex-M0处理器。2.获得许可之后，将Cortex-M0设计套件下载到项目区域。3.注册以获得TannerEDA工具的30天免费评估版。4.下载TannerEDA工具并设置许可证。现

6、在，一切准备就绪，您可以开始概念验证设计了。www.mentor.com4零成本快速完成SoC概念验证示例设计了解概念验证主要步骤的最佳办法是完成一个示例设计（图5）。图5：示例设计——一个传感器驱动一个与处理器集成的ADC。我们的示例设计显示，一个模拟传感器连接到了一个8位模数转换器(ADC)，而我们希望将ADC连接到ARMCortex-M0处理器。由于这是一个概念验证，您无需大费周章地编写处理器上运行的软件程序。相反，您只需通过仿真确认来自控制模块的数字串行输出能与处理器正确通信即可。因此，该项目应把重点放在AMS设计与处理器的正确接口上。设计和仿真流程A

7、RMCortex-M0DesignStart设计套件（图6）提供了带周边元器件的预集成处理器子系统。利用示例设计，您可以将控制模块连接到AHB2APB接口，后者可连接到AHB接口。ARMAMBA®先进高性能总线(AHB)规范是处理器的主要系统总线，而AMBA先进外设总线(APB)规范则可用于连接周边元器件。该系统经您（而非仿真器）模糊处理过，由具ARMCortex-M0功能的Verilog源文件组成。图6：控制模块连接到ARMCortex-M0处理器（来源：ARM）。www.mentor.com5零成本快速完成SoC概念验证创建接口控制模块是一个描述元器件行为

8、的Verilog模块（图7）。您可以在