SOC與單片機應用技術的發展

摘要：本文討論SOC和單片機應用技術的發展；介紹SOC的基本技術特點和應用概念；分析作為IP家庭重要成員的單片機在SOC應用設計中的特點。通過討論指出以嵌入技術為基礎，單片機再次成為現代電子應用技術的核心之一，為SOC應用技術提供了堅實的基礎。

    關鍵詞：SOC 單片機 嵌入式系統

引言

現場電子技術應用中包含了硬件（HW）、硬件加軟件（HW+SW）、固件（FW）3個層次。這3個層次也可以說是現代電子技術應用的3人發展階段。自1997年以來，電子技術應用又增加了一個新的層次——片上系統（SOC）層次。SOC技術概念和應用技術層次的出現，標志著現代電子技術應用進入了SOC階段。

從各個發展階段看，自HW+SW階段開始，電子技術應用就與單片機緊密地聯系在一起。在FW階段，作為固件系統的重要核心技術，單片機又以嵌入式技術為基礎，再次成為現代電子應用技術的核心技術之一，并為SOC應用技術提供了緊實的基礎。

SOC為各種應用提供了一個新的實現技術。這種新的電子系統實現技術促使工業界在近3年中發生了巨大的變化，為信息技術的應用提供堅實的基礎，因此，完全可以稱之為SOC革命。同時，SOC也為單片機技術提供了更廣闊的應用領域，使單片機應用技術發生了革命性的變化。

本文根據幾年來對SOC技術和單片機應用技術發展的研究，對SOC的基本技術概念以及單片機與SOC技術的關系進行了討論，指出了SOC中單片機嵌入式應用的技術特點。

一、SOC技術與應用概念

所謂SOC技術，是一種高度集成化、固件化的系統集成技術。使用SOC技術設計系統的核心思想，就是要把整個應用電子系統全部集成在一個芯片中。在使用SOC技術設計應用系統，除了那些無法集成的外部電路或機械部分以外，其他所有的系統電路全部集成在一起。

1.系統功能集成是SOC的核心技術

在傳統的應用電子系統設計中，須要根據設計要求的功能模塊對整個系統進行綜合，即根據設計要求的功能，尋找相應的集成電路，再根據設計要求的技術指標設計所選電路的連接形式和參數。這種設計的結果是一個以功能集成電路為基礎，器件分布式的應用電子系統結構。設計結果能否滿足設計要求不僅取決于電路芯片的技術參數，而且與整個系統PCB版圖的電磁兼容特性有關。同時， 對于須要實現數字化的系統，往往還須要有單片機等參與，所以，還必須考慮分布式系統對電路固件特性的影響。很明顯，傳統應用電子系統的實現，采用的是分布功能綜合技術。

對于SOC來說，應用電子系統的設計也是根據功能和參數要求設計系統，但與傳統方法有著本質的差別。SOC不是以功能電路為基礎的分布式系統綜合技術。而是以功能IP為基礎的系統固件和電路綜合技術。首先，功能的實現不再針對功能電路進行綜合，而是針對系統整體固件實現進行電路綜合，也就是利用IP技術對系統整體進行電路結合。其次，電路設計的最終結果與IP功能模塊和固件特性有關，而與PCB板上電路分塊的方式和連線技術基本無關。因此，使設計結果的電磁兼容

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