SOC设计方法与实例
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fI数字电路设计的演进与HDL
IA历史背景
数字电路的发展，一路随着真空管、晶体管到IC的发明而持续演进，而IC的问世，更是不断地将数字电路的功能及复杂度，提升到新的境界；从早期的SSI、MSI、LSI、VLSI，到现在大家常看到的025u、018u、013u等等，其中不断增加的，就是单一IC中逻辑闸的数目，从早期的十数个，到现在013u制程的IC，其中的逻辑闸数目可能高达1025M，这其中的的差距真的是不可同日而语。当IC中的逻辑闸数目随着制程的进步而越来越多时，一些在设计上的问题就伴随而来：我要怎么利用这么多可用的逻辑闸？我可以拿来设计什么？我要怎么设计？大家可以回想一下当初是怎么学习数字电路的，一开始的时候不外乎是利用真值表、有限状态机等等将数字电路转成一堆逻辑闸的组合，之后在面包版上用一堆小IC跟接线将电路实作出来，而在计算机上也有一些辅助设计软件CAD帮助设计者作布线的工作以及逻辑闸层次的仿真。这样看起来好像不错，但是请大家想一下，现在一颗013u制程的IC起码有上千万个逻辑闸，这下好了，我们要到哪里去找这么大的面包版来测试电路，就算全部都在计算机上测试，接下来的问题是，我们要怎么去组织这么多的逻辑闸？我们只能在逻辑闸的层次去设计数字电路吗？
IB硬件描述语言与逻辑合成
如果大家学过计算机程序设计的话，就应该会有一种感觉，那就是我们可以用程序语言去描述一些功能，不管这些功能是用来排序或是用来作判断；同样的，设计数字电路也是为了实现某些功能，那有没有程序语言可以用来描述硬件电路的？答案是有的，这种语言我们通称为硬件描述语言HardwareDescriptio
La
guageHDL，HDL经过长时间的发展，目前较普遍的有VHDL以及VerilogHDL。但是光有HDL并不能解决IC设计上的问题，我们还是需要以人工的方式将HDL的设计转换成逻辑闸之间的连接线路，而逻辑合成LogicSy
thesis工具的出现，正好弥补这个空缺，使得数字电路的设计工作，产生巨大的改变。
另一方面，相较于用HDL开始ToptoButto
的设计方式，还有一种称之为CellBased的方法是采取
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f从晶体管层次开始由下往上的设计方式，目前较常用于内存的设计。
IISOC设计方法与业界的解决方案
IIA数字IC设计流程
图1ToptoButto
的IC设计流程图1是一般数字IC的设计流程，大体来说ToptoButto
的IC设计分为Fro
tE
d以及BackE
d两个部分，Fro
tE
d的工作主要就是把程序代码转换成逻辑闸层次的电路，而到了BackE
d的部分，PR作的是布局Placer