摘要：嵌入式系统是一种专用的计算机系统，作为装置或设备的一部分。通常，嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。文章发表在《电气应用》上，是网络工程师论文发表范文，供同行参考。
关键词：系统芯片,可编程逻辑,嵌入式处理器,嵌入式操作系统
一、综述
本次嵌入式系统学术交流会主要设计了如下一些嵌入式的产品和技术领域，它们是单片机，嵌入式处理器，可编程逻辑，系统芯片，嵌入式操作系统，嵌入式软件以及相关的系统整合开发方法。从会议主办方的观点看，会议讨论的重点是系统芯片SOC。因此本文着重介绍在会议上得到的对于SOC的现状及将来的认识。
二、关于SOC及SOPC
系统芯片SOC的提出已经经历了一段不短的酝酿期，市场和技术人员都认为现在乃至将来的5年，将是SOC迅速发展并且广泛应用的黄金时间。如手机芯片，数码相机芯片是当前SOC产品的代表例子。在这种芯片上实现了具体应用所需要的特殊功能，同时包含处理器、存储器和一些标准接口，使得电子系统布局更加紧凑，功能更加强大。
而我国同时也在强调IC设计能力的提升， 15家国家试点IC设计机构的启动，表明了国家对于IC设计的投入和观点。这些IC设计机构的工作重点也将着眼于SOC设计而决不会是一些简单的常用标准IC。微软亚洲研究院在聘用“深蓝之父”许峰雄之后，也开始了其IC设计的旅程。
随着可编程逻辑器件的迅速发展，使用可编程逻辑器件进行系统设计逐渐成为另一个趋势。现在我们常用的可编程器件来自Altera公司，Altera公司的可编程逻辑器件已经有Flex系列升级到低端Cyclone系列和高端的Statix系列，器件内所包含的逻辑单元已经达到数百万门，时钟频率接近200MHz。
三、比较几种流行的SOC技术
除了在可编程逻辑上实现的系统芯片外，其他一些厂商也把目标瞄准了SOC的市场，也带来了一些其它类型的可编程SOC产品，主要包括PSOC和CSOC。下面比较一下这三种器件的特点(包括SOPC)。
1.SOPC(System On a Programmable Chip)
提出SOPC概念的是Altera公司，目前Xilinx也在利用自己FPGA的优势，积极的发展自己的SOPC产品。SOPC结合了SOC和PLD、FPGA各自的优点，一般具备以下基本特征：
至少包含一个嵌入式处理器内核;
具有小容量片内高速RAM资源;
丰富的IP Core资源可供选择;
SOPC是PLD和ASIC技术融合的结果，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、外围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。
2.PSOC(Programmable System On Chip)
PSOC是Cypress公司的产品，其特征在于将各种处理模拟信号的接口通过可编程元素连接起来。PSOC器件集成有一个快速微控制器(MCU)和SONOSTM(硅/氧化氮/氧化硅)工艺制造的闪速存储器及SRAM，以及具有模拟和数字系统功能的可编程阵列器件(即PSOC blocks)，并实现了低成本和小型封装形式供货。PSOC包括多种用户模块，与CPLD的宏单元非常相似，这些用户模块也可由设计师随意配置。不过，需要牢记的是：与CPLD不同，PSOC还包括能够完全以模拟方式(无需使用数字电路或CPU等等)来处理信号的用户模块。
作为通用的器件，PSOC主要是针对嵌入式系统的应用，包括音频、无线、手持、数字通信、互联网、控制和消费类系统。Cypress 微系统公司将提供PSOC设计工具PSOCDesignerTM，它是支持PSOC器件的一种完整的开发系统开发系统，包括有一个C编译器和汇编程序、一个连接和调试工具、一个在线仿真器和器件编辑器(Device EditorTM)。
3.CSOC(Configurable System On Chip)
一旦生产厂商发现市场成熟，可以大量供货后，可以很轻松的将现有的CSOC设计，转换成完全的ASIC设计，以此来最大的降低器件的成本。
目前CSOC的市场还不是很活跃，国内的主要代理商为矽正电子有限公司。
一个值得思考的问题是，CSOC的技术特点并不是很符合牧村定律的观点。依照牧村定律，电子器件以10年为周期在可定制和专用化之间摆动，而从现在到2010年学者认为之可定制的10年，Altera和Xilinx也正在积极地为降低FPGA的每逻辑单元成本而努力，因此是否需要向CSOC投入较大精力仍是值得商榷的问题，也许作为技术研究还是比较合适的。
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