什么是嵌入式SoC

　　SoC是System on Chip的缩写，直译是“芯片级系统”，通常简称“片上系统”。因为涉及 到“Chip”，SoC身上也会体现出“集成电路”与“芯片”之间的联系和区别，其相关内容包括 集成电路的设计、系统集成、芯片设计、生产、封装、测试等等。跟“芯片”的定义类似，嵌 入式SoC更强调的是一个整体，在嵌入式应用领域，给它的定义为：由多个具有特定功能的集 成电路组合在一个模块上形成的系统或产品，其中包含完整的硬件系统及其承载的嵌入式软件。

　　嵌入式SoC有两个显著的特点：一是硬件设计难度大；二是软件比重大，需要进行软 硬件协同设计。举个例子，比如城市相比农村的优势很明显：配套齐全、交通便利、效率高。 嵌入式SoC也有类似特点：在单个模块上集成了更多配套的电路，节省了集成电路的面积，也 就节省了成本，相当于城市的能源利用率提高了；片上互联相当于城市的快速道路，高速、低 耗，原来分布在电路板上的各器件之间的信息传输，集中到同一个模块中，相当于本来要坐长 途汽车才能到达的地方，现在已经挪到城里来了，坐一趟地铁或BRT就到了，这样明显速度快 了很多；城市的第三产业发达，更具有竞争力，而嵌入式SoC上的软件则相当于城市的服务业 务，不单硬件好，软件也要好；同样一套硬件，今天可以用来做某件事，明天又可以用来做另 一件事，类似于城市中整个社会的资源配置和调度、利用率方面的提高。可见嵌入式SoC在性 能、成本、功耗、可靠性，以及生命周期与适用范围各方面都有明显的优势。

　　5.1.1嵌入式SoC设计思想

　　在嵌入式系统综合设计技术中，系统设计往往非常复杂，一般需要学习和了解非常多的技 术相关知识，且需求、设计、修改一变则设计重来，牵一发而动全身。

　　模块化设计是嵌入式SoC的基础设计思想，嵌入式SoC技术设计应用电子系统的基本设计 思想就是实现全系统的模块化设计。用户只须根据需要选择并更换各部分模块和嵌入结构，就 能实现所需要的目标，而不必花时间熟悉特定的电路开发技术。模块化设计的优点就是系统能 更接近理想系统，更容易实现设计目标。

　　5.1.2嵌入式SoC设计重用技术

　　嵌入式系统应用越来越复杂化，且底层硬件驱动开发关系到整个系统的稳定性，如果从 底层的寄存器操作开始，一步一步地构建整个开发平台，必须投入大量的资金、人员和时间才 有可能保证系统的可靠性，因此复杂的嵌入式产品推荐不要一切从头开始，要将设计建立在较 高的层次之上。将更多的模块技术复用，只有这样，才能较快地完成设计，保证设计成功，快 速满足市场需求。

　　

　　时间、成本、市场

　　图5-1 SoC软件开发方式

　　嵌入式SoC设计再利用是建立在模块（CORE）基础上的，它是将己经验证好的复杂嵌 入式软硬件系统，以便后续的设计利用。嵌入式SoC通常由两部分组成，一部分称为硬件模块 化，具有复杂的，高性能的嵌入式处理的系统和特定功能，并被稳定性验证过，可被新设 计作为特定的功能模块直接调用。另外一部分是固件（firm core），是在固件的基础上开发的，如图5-1所示，开发工程师告别操作寄存器的开发模式，不需要了解ARM硬件功能，只需调用 底层硬件驱动程序、OS、GUI、FAT文件管理系统、TCP/IP协议栈、CAN-bus高层协议。..。..等固件的API函数，即可快速地开发出一个稳定、可靠的产品，这就是嵌入式SoC设计重用技术 所要实现的目标。

　　5.2跳过“0”阶段设计

　　企业的愿望和苦恼就是建立一个标准化的软硬件开发平台，这样可以规避从“阶段0” 起步开始设计软硬件所带来的风险。因为产品开发失败不仅伴随着痛苦，而且带来的损失也是 巨大的。实践证明，只有全新思维的变革才能达到脱胎换骨的效果，那就是只做买不到的技术！

　　如果什么都自己做，势必为此而付出巨大的代价，因为我们并非各个方面的。与此同时， 企业与其花大量的金钱和时间去开发若干年后未必的基础工作，不如花较少的钱直接去购 买目前的产品和技术。

　　针对快速发展的嵌入式工控市场，广州致远电子股份有限公司推出了高性价比的 TinyARM、MiniARM系列嵌入式工控模块，基于CortexTM-A8处理器的EPC/EPCM系列工控主板与数据采集板卡，将ARM系统、以太网/CAN/USB控制器、电子硬盘等功能模块高 度集成于电路板上，提供配套的模块化电路参考设计，且预装WinCE、Linux操作系统、移植 底层基础驱动函数库，构成了完整的嵌入式SoC智能平台。而用户只需要调用API函数，仅需 要几行程序即可实现所要的功能。相比传统的开发模式，由于用户减少了 “阶段0”的开发， 有效降低研发成本，并大大缩短了开发周期，使产品研发效率至少提高2～4倍，为用户抢占市 场先机提供有力保障。