- •Короткі теоретичні відомості
- •Хід виконання роботи:
- •Контрольні запитання:
- •1. Які цифрові блоки та аналогові блоки може включати у себе система на кристалі?
- •2. Склад блоків що інтегруються у СнК?
- •3. Що являє собою система на кристалах?
- •4. Можливості вирішення системи на кристалі?
- •5. Переваги системи на кристалі?
- •8. Як виглядає типова архітектура СнК?
- •9. Які блоки використовуються при проектуванні снк, які дві основні форми представлення?
- •10.Що таке сф-блоки?
- •11. Що таке елемент lut — Look-Up-Table?
Контрольні запитання:
1. Які цифрові блоки та аналогові блоки може включати у себе система на кристалі?
Система на кристалі може включати як цифрові, так і аналогові блоки. Основним цифровим блоком зазвичай є процесор, що виконує програмну обробку цифрових даних. Спеціалізовані блоки обробки забезпечують апаратне виконання функцій, специфічних для даної системи. Це можуть бути, наприклад, блоки цифрової обробки сигналів (DSP), аналогові схеми, перетворювачі потоків даних та ін. пристрої. Різні типи модулів пам'яті (SRAM, DRAM, ROM, EEPROM, Flash) можуть входити до складу СнК або підключатися до неї як зовнішні блоки. Таймери, АЦП і ЦАП, широтно-імпульсні модулятори та інші цифрові пристрої можуть інтегруватися до складу СнК в якості периферійних пристроїв. Інтерфейс із зовнішніми пристроями забезпечується за допомогою паралельних і послідовних портів, різних шинних та комунікаційних контролерів та інших інтерфейсних блоків, в т.ч. аналогових (підсилювачів, перетворювачів).
2. Склад блоків що інтегруються у СнК?
Склад блоків, інтегрованих в конкретній СнК, варіюється залежно від її функціонального призначення.
Таймери, АЦП і ЦАП, широтно-імпульсні модулятори та інші цифрові пристрої можуть інтегруватися до складу СнК в якості периферійних пристроїв.
3. Що являє собою система на кристалах?
Системами на кристалі», можна сформулювати наступне визначення: система на кристалі - це НВІС (надвелика інтегральна схема), інтегруючи на кристалі різні функціональні блоки, які утворюють закінчений виріб для автономного застосування в електронній апаратурі.
4. Можливості вирішення системи на кристалі?
Сучасна мікроелектронна технологія забезпечує наступні варіанти реалізації СНК:
- у вигляді замовний НВІС (ASIC);
- на базі ПЛІС високої інтеграції (FPGA).
Обидва варіанти реалізації мають свої переваги і недоліки, які доцільно оцінити в порівнянні з традиційним способом монтажу систем на друкованій платі з окремих мікросхем - системами на платі.
При реалізації СнК у вигляді ASIC використовується традиційний маршрут проектування ASIC з використанням апаратно реалізованих СФ-блоків, інтегрованих в структуру НВІС, і синтезованих СФ-блоків, які виготовлювач транслює в фізичну структуру за допомогою власних бібліотек функціональних елементів. Використовуючи засоби САПР, набір необхідних СФ-блоків і сучасні технології, можна реалізувати у вигляді ASIC більшість електронних пристроїв, що вмонтовуються в даний час на друкованих платах. Таким чином, є можливість заміни систем на платі системами на кристалі.
5. Переваги системи на кристалі?
- можливість одержання більш високих технічних показників (продуктивність, енергоспоживання, масо-габаритні характеристики);
- нижча вартість при велико-серійному випуску.
6. Відомі виробники пристроїв, що використовують архітектуру СнК?
Actions Semiconductor
Altera
Applied Micro Circuits Corporation (AMCC)
Analog Devices
ARC International
ARM Holdings
ASIX Electronics
Atmel
Atheros
Axis Communications
Broadcom
Cambridge Consultants
Cirrus Logic
Conexant
Core Logic
CPU Tech
Cypress Semiconductor (PSoC)
Infineon Technologies
Innova Card
Intel
FameG (Fulhua Microelectronics Corp.)
Freescale Semiconductor
Frontier Silicon Ltd
Horizon Semiconductors
Imagination Technologies
Lattice Semiconductor
LSI Logic
Marvell Technology Group
MIPS Technologies
Mistletoe Technologies
MosChip Semiconductor Technology
Naksha Technologies
Nokia
NXP Semiconductors (формально Philips Semiconductors)
NuCORE Technology
Palmchip Corporation
PMC-Sierra
Renesas
7. Параметри процесорних модулів СнК?
Процесорні СФ-блоки |
Розрядність |
Тактова частота, МГц |
Продуктивність, DMIPS |
Число LUT |
PicoBlaze (Xilinx) |
8 |
250 |
125 |
110 |
MicroBlaze (Xilinx) |
32 |
200 |
166 |
1250 |
Nios II Economy (Altera) |
8 |
200 |
31 |
600 |
Nios II Standard (Altera) |
16 |
165 |
127 |
1300 |
Nios II Fast (Altera) |
32 |
185 |
218 |
1800 |
LEON3* (Gaisler) |
32 |
150 |
150 |
3500 |
