现代SoC设计技术

第1章SoC设计概论

1.1SoC的基本概念

1.1.1什么是SoC

1.1.2SoC的基本构成

1.1.3SoC是集成电路发展的必然

1.2SoC目前的现状和发展机遇

1.2.1我国SoC目前的产业现状

1.2.2SoC的关键技术

1.2.3SoC当前的发展机遇

1.3SoC设计技术的发展趋势及存在的问题

1.3.1SoC设计技术的发展趋势

1.3.2SoC设计技术的瓶颈

1.4SoC技术展望

1.4.1可重构技术

1.4.2片上网络(NoC)

1.4.3系统级集成设计

第2章SoC前端设计与后端实现

2.1SoC前端设计与后端实现概述

2.2芯片设计基础

2.2.1模拟IC设计

2.2.2数字IC设计

2.2.3SoC设计方法

2.2.4数字IC设计平台

2.3前端设计

2.3.1逻辑综合的必要性

2.3.2逻辑综合概念

2.3.3逻辑综合过程

2.3.4芯片设计综合工具介绍

2.3.5用于FPGA验证的逻辑综合工具

2.3.6FPGA验证代码编写说明

2.3.7约束与优化

2.3.8综合策略

2.4后端实现

2.4.1后端设计概述

2.4.2数字后端设计流程

2.4.3基于物理综合的后端设计流程

2.4.4后端设计挑战

2.4.5其他需要考虑的问题

2.5MagmaASIC设计示例

第3章可测性设计技术

3.1测试技术概述

3.1.1测试定义及原理

3.1.2测试分类

3.1.3测试基本技术

3.2故障模型及ATPG

3.2.1缺陷、故障和故障模型

3.2.2常见故障模型

3.2.3自动测试模式生成ATPG

3.2.4测试的评价

3.3可测性设计(DFT，DesignForTestability)

3.3.1可测性设计基础

3.3.2AdHoc技7R

3.3.3结构化设计方法

3.3.4扫描测试

3.3.5内建自测(BIST，BuildInSelfTest)

3.3.6边界扫描测试(BoundaryScan)

3.3.7电流测试

3.4SoC的可测性设计

3.4.1SoC可测试性设计面临的问题

3.4.2SoC可测性设计基本技术

3.4.3SoC测试访问机制(TAM)

3.4.4IEEEP1500标准

3.5发展与展望

第4章90C软／硬件协同设计技术

4.1软／硬件协同设计概述

4.1.1软／硬件协同设计的定义

4.1.2软／硬件协同设计的优点

4.1.3软／硬件协同设计的主要研究内容

4.2系统级描述语言SystemC

4.2.1SystemC简介

4.2.2SystemC的基本语法

4.2.3SystemC建模实例

4.2.4SystemC系统级建模

4.3软／硬件协同验证技术

4.3.1软／硬件协同验证技术的发展

4.3.2软／硬件协同验证平台的基本构成方式

4.3.3商业软／硬件协同验证工具SeamlessCVE简介

第5章SoC验证技术

5.1SoC验证技术概述

5.1.1验证的基本概念

5.1.2SoC验证的研究内容

5.1.3SoC验证技术的发展方向

5.2验证方法

5.2.1自项向下的SoC设计和验证方法

5.2.2自底向上的验证方法

5.2.3基于平台的验证方法

5.2.4系统接口驱动验证

5.3功能验证

5.3.1功能验证定义

5.3.2功能验证分类

5.3.3功能验证工具

5.4形式验证

5.4.1理论／定理证明技术

5.4.2形式模型检查

5.4.3形式等价检查

5.4.4形式验证工具

5.5时序验证

5.5.1静态时序分析

5.5.2动态时序分析

5.5.3静态时序分析工具

5.6物理验证

5.6.1设计规则检查(DRC)

5.6.2版图与原理图检查(LNS)

5.6.3电气规则检查(ERC)

5.6.4物理验证工具

5.7验证语言

5.7.1Sugar

5.7.2OpenVera

5.7.3SystemVeiilog

5.7.4e语言

5.8验证计划

5.8.1验证和设计分离原则

5.8.2验证计划的内容

第6章SOC低功耗技术

6.1SoC低功耗技术概述

6.1.1SoC低功耗设计技术的必要性

6.1.2SoC低功耗研究现状

6.1.3功耗来源分析

6.2SoC低功耗设计技术

6.2.1针对动态功耗的低功耗设计方法

6.2.2静态功耗的低功耗设计方法

6.3SoC功耗评估技术

6.3.1结构级评估技术

6.3.2门级功耗评估技术

6.4小结

第7章IP复用技术

7.1概述

7.1.1IP核的基本概念

7.1.2IP可重用技术的基本概念

7.1.3IP可重用技术面临的挑战

7.1.4IP可重用技术要求

7.1.5IP可重用标准组织

7.2可重用IP设计技术

7.2.1IP核的分类

7.2.2IP核的设计步骤

7.2.3IP核的设计规范

7.2.4软核的生产过程

7.2.5硬核的生产过程

7.2.6IP核的综合

7.2.7IP核的验证

7.2.8IP的打包与发布

7.3可重用IP的集成技术

7.3.1IP核的评估与选择

7.3.2IP核集成可能出现的问题

7.3.3IP核的互联策略

7.3.4.AMBA总线规范

7.3.5CoreCormect总线规范

7.3.6可重用IP集成方法

附录ARTL编码参考

A.1文件命名

A.2HDL代码项命名

A.3注释

A.4编码风格

A.5模块划分和重用

A.6建模方法

A.7通用编码技术

A.8结构化测试标准

A.9常规综合标准

附录BMagma脚本文件

附录C缩略语

参考文献

　　本书是在搜集和消化大量国内外资料的基础上，结合其在电子信息系统领域的研发实践和教学经验，较为全面而深入浅出地介绍了现代SoC设计技术的基本知识。其目的是试图用20～30学时的授课和实验，使初次涉足电子信息领域的学生和爱好者能较快地掌握SoC的基础知识，并形成必要的工程概念和使用感受。　　本书力图对现代SoC设计技术的各个方面进行清晰而准确的介绍，主要描述SoC基本概念、系统设计方法，不涉及具体技术细节，强调p的重要性，从而为需要了解该技术的读者提供最大的帮助。全书分为7章：第1章为SoC设计概论，包括SoC的基本概念、SoC目前的现状和发展机遇、SoC设计技术的发展趋势及存在的问题等内容。第2章为SoC前端设计与后端实现，主要内容包括芯片设计基础、前端设计技术、后端实现技术以及主要EDA公司的设计示例。第3章为可测性设计技术，主要内容有IC可测性设计基本概念和主要技术、SoC可测性设计技术等。第4章为SoC软／硬件协同设计技术，主要内容包括软／硬件设计的基本概念、SystemC系统级建模语言、软／硬件协同验证技术。第5章为SoC验证技术，主要内容有SoC验证的相关概念、验证方法和主要的验证技术、验证语言和SoC验证技术的发展方向。第6章为SoC低功耗技术，主要内容有低功耗设计概述、功耗组成分析、常用低功耗设计方法以及简单介绍低功耗设计工具。第7章为IP复用设计技术，主要涉及SoC设计方法和IP复用技术、可重用软IP和硬IP的设计方法、软IP设计应遵循的基本原则以及硬IP设计等内容。　　本书内容涉及许多SoC设计技术应用方面的知识，可供从事集成电路领域研究的技术人员、SoC设计的架构设计师、电路设计师和程序设计师阅读；同样也可作为微电子、电子电路、通信、计算机专业的大学生、研究生的教材和教学参考书。