Хід виконання роботи:

1. З'ясувати функціональне призначення схеми на кристалі.

В залежності від призначення SoC може оперувати як цифровими сигналами, так і аналоговими, аналого-цифровими, а також частотами радіодіапазону. Типовим застосуванням таких схем є широке різноманіття вбудованих систем.

Якщо не вдається розмістити всі необхідні схеми на одному напівпровідниковому кристалі, то використовується схема із декількох кристалів, розміщених в одному корпусі (System in Package — SiP). SoC вважається вигіднішою конструкцією, оскільки дозволяє збільшити відсоток придатних схем при виготовленні та спростити конструкцію корпуса.

2. Визначити основні технічні характеристики та параметри пристроїв спроектованих за архітектурою схема на кристалі.

Основні характеристики SoC:

· Восьмирозрядне процесорне ядро 8051 з максимальною тактовою частотою 67 МГц.

Час виконання команди – один цикл.

· Розвинута підсистема пам’яті o До 64 Кб флеш-пам’яттю (100 тис. циклів перезапису)

До 8 Кб конфігураційної памяті типу Flash ECC

До 8 Кб ОЗП типу SRAM

До 2 Кб ПЗП типу EEPROM · 24 канали прямого доступу до пам’яті

· Генерування маскованих переривань незалежно для кожного виводу

· Фіксовані цифрові блоки

СANbus інтерфейс 2.0b

USB 2.0 12 Mб/с

16 розрідні таймер, лічильник та широтно-імпульсний модулятор (ШІМ)

· Бібліотека стандартних периферійних вузлів, що можуть бути реалізовані на конфігуровних цифрових блоках:

8, 16, 24, та 32-бітні таймери, лічильники та ШІМ

SPI, UART, I2C

Cyclic Redundancy Check (CRC)

Генератор псевдовипадкових послідовностей (PRS)

LIN Bus 2.0 інтерфейс

Квадратурний декодер

· Аналогова периферія (1,71В – 5,5В)

Конфігуровне Дельта-Сігма АЦП (12-20 розрядне)

8- бітні ЦАПи за струмом та напругою

Компаратори сигналів

· Програмована підсистема синхронізації

3-62 МГц генератор та вузол ФАПЧ

32.768 КГц кварц для годинника реального часу

Низькоспоживаючий внутрішній осцілятор 1, 33 та 100 КГц

3. Ознайомитися з усіма конструктивними елементами архітектури схема на кристалах. 

Типова SoC містить:

- один або кілька мікроконтролерів, мікропроцесорів або ядер цифрової обробки сигналів (DSP). SoC, що містить декілька процесорів, називають багатопроцесорною системою на кристалі (MPSoC).

- банк пам'яті, що складається з модулів ПЗУ, ОЗУ, ППЗУ або флеш.

- джерела опорної частоти, наприклад, кварцові резонатори і схеми ФАПЧ (фазового автопідстроювання частоти),

- таймери, лічильники, ланцюги затримки після включення,

- блоки, що реалізують стандартні інтерфейси для підключення зовнішніх пристроїв: USB, FireWire, Ethernet, USART, SPI.

- блоки цифро-аналогових та аналого-цифрових перетворювачів.

- регулятори напруги і стабілізатори живлення.

У програмовані SOC часто входять також блоки програмованих логічних матриць - ПЛМ; а в програмовані аналого-цифрові SOC - ще і програмовані аналогові блоки.

4. У звіті подати аналіз структури процесора на основі архітектури СнК.

Аналізуючи дані в технічній літературі і опису різних виробів, званих авторами «системами на кристалі», можна сформулювати наступне визначення: система на кристалі - це СВІС, інтегруюча на кристалі різні функціональні блоки, які утворюють закінчений виріб для автономного застосування в електронній апаратурі

Висновок: на даній лабораторній роботі я ознайомився з архітектурою «Системи на кристалі (СнК) та принципи реалізації.