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嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的三個層次簡介
由于嵌入式系統(tǒng)只針對一項特殊的任務(wù)，設(shè)計人員能夠?qū)λM(jìn)行優(yōu)化，減小尺寸降低成本。嵌入式系統(tǒng)通常進(jìn)行大量生產(chǎn)，所以單個的成本節(jié)約，能夠隨著產(chǎn)量進(jìn)行成百上千的放大。下面是關(guān)于嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的三個層次簡介，希望大家認(rèn)真閱讀!
第一層次：以PCB CAD軟件和ICE為主要工具的設(shè)計方法。
這是過去到現(xiàn)在我國單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計人員一直沿用的一種方法，它的步驟是先抽象后具體。
抽象的設(shè)計主要是因為嵌入式的應(yīng)用系統(tǒng)要實現(xiàn)的功能要求，對系統(tǒng)功能細(xì)化，分成若干功能的模塊，畫出系統(tǒng)功能的框圖，在對功能模塊進(jìn)行硬件和軟件功能的分配。具體的設(shè)計包括硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。硬件的設(shè)計主要是根據(jù)性能的參數(shù)要求對各個功能模塊所需要使用的元器件進(jìn)行選擇和組合，其選擇的基本原則就是市場上可以購買到的性價比最高的通用元器件。必要時，須分別對各個沒有把握的部分進(jìn)行搭試、功能檢驗和性能測試，從模塊到系統(tǒng)找到相對優(yōu)化的方案，畫出電路原理圖。硬件設(shè)計的關(guān)鍵一步就是利用印制板(PCB)計算機輔助設(shè)計(CAD)軟件對系統(tǒng)的元器件進(jìn)行布局和布線，接著是印制板加工、裝配和硬件調(diào)試。
第二層次：以EDA工具的軟件和EOS為開發(fā)平臺的設(shè)計方法。
微電子工藝技術(shù)的發(fā)展，帶動了各種通用的可編程半定制邏輯器件應(yīng)運而生。在硬件設(shè)計的時候，嵌入式設(shè)計師可以利用這些半定制器件，逐步的把原先要通過印制板線路互連的若干標(biāo)準(zhǔn)邏輯器件自制成專用集成電路使用，這樣就把印制板布局和布線的復(fù)雜性轉(zhuǎn)換成半定制器件內(nèi)配置的復(fù)雜性。然而，半定制器件的設(shè)計并不需要嵌入式設(shè)計人員有半導(dǎo)體工藝和片內(nèi)集成電路布局和布線的知識和經(jīng)驗。隨著半定制器件規(guī)模越來越大，可集成器件也越來越多，使印制板上互連器件的線路、裝配和調(diào)試的費用越來越少，不僅大大減少了印制板的面積和接插件數(shù)量，也降低了系統(tǒng)綜合成本，增加了可編程應(yīng)用的靈活性，更重要的是降低了系統(tǒng)功耗，提高了系統(tǒng)工作的速度，大大提高了系統(tǒng)的可靠性和安全性。
這樣一來，嵌入式硬件設(shè)計人員從過去選擇和使用標(biāo)準(zhǔn)通用集成電路器件，逐步轉(zhuǎn)向自己設(shè)計和制作部分專用的集成電路器件，而這些技術(shù)是由各種EDA工具軟件提供支持的。
第3層次：以IP為內(nèi)核庫嵌入式設(shè)計的基礎(chǔ)，用軟硬件協(xié)同設(shè)計技術(shù)的設(shè)計方法。
為了加快單片系統(tǒng)設(shè)計的周期以及提高系統(tǒng)的可靠性，目前最有效的一個途徑就是通過授權(quán)，使用成熟優(yōu)化的IP內(nèi)核模塊來進(jìn)行設(shè)計集成和二次的開發(fā)，利用膠粘的邏輯技術(shù)GLT把這些IP的內(nèi)核模塊嵌入到SOC中。IP內(nèi)核模塊是單片系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)，究竟購買哪一級IP內(nèi)核模塊，要根據(jù)現(xiàn)有時間、基礎(chǔ)、資金和其他條件權(quán)衡確定。
目前，在我國這3個層次的設(shè)計分別呈“面”、“線”、“點”的狀態(tài)。習(xí)慣于第1層次設(shè)計方法的電子信息系統(tǒng)設(shè)計人員需要逐步向第2層次過渡和發(fā)展;第2層次設(shè)計方法要由“線”逐步發(fā)展成為“面”;第3層次設(shè)計方法需國家有關(guān)部門根據(jù)IT發(fā)展戰(zhàn)略和規(guī)劃，組織各方面力量攻關(guān)和協(xié)調(diào)發(fā)展。第3層次設(shè)計方法要由“點”逐步發(fā)展成“線”。
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