soc设计方法与实现

关于对

《SoC设计方法与实现》的一点认识

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作者 杨红松

学号

指导教师 {

山丹

完成日期 2014年3月30日

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目录

摘要 ..................................................................... 3

一 SoC概述……………………………………………………………………………………….3

二 SoC设计现状…………………………………………………………………………………..4

1 芯核的设计流程 ....................................... 错误!未定义书签。

2 软硬件协同设计的流程 ................................ 错误!未定义书签。

3 Soc的系统级设计流程 .................................. 错误!未定义书签。

三 SoC发展的现状 ......................................... 错误!未定义书签。

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1 SoC在中国发展的现状 .................................... 错误!未定义书签。

2 国外ＳＯＣ的发展现状 ................................... 错误!未定义书签。

四 SOC的未来发展趋势 .................................... 错误!未定义书签。

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摘要

通过将近四周的学习,我已经对SoC有了一些基本的认识。在任课教师的指导下，我完成了此篇论文。本文主要从什么是SoC ,SoC 有什么用途，SoC的设计，SOC发展的现状和未来趋势这五个方面来简单论述的，在论述的过程中查阅了一部分文献资料，并且兼顾含有了集成电路的相关知识。

关键词 SoC 用途 发展 趋势

第１８卷第１１期　２００６年１１月　计算机辅助设计与图形学学报　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＣＯＭＰＵＴＥＲ—ＡＩＤＥＤ　ＤＥＳＩＧＮ＆ＣＯＭＰＵＴＥＲ　ＧＲＡＰＨＩＣＳ　Ｖｏ１．１８，Ｎｏ．１１　ＮＯＶ．，２００６　

ＳｏＣ系统级设计方法与技术　

王海力Ｄ　边计年　吴　强　熊志辉　（清华大学计算机科学与技术系北京　１０００８４）　’（湖南大学计算机与通信学院　长沙４１００８２）　（国防科学技术大学计算机学院长沙４１００７３）　（ｗｈｌ０１＠ｍａｉｌｓ．ｔｓｉｎｇｈｕａ．ｅｄｕ．ｃｎ）　摘要介绍了以Ｙ图为中心的系统级设计方法研究主题，从软硬件协同设计技术、设计重用技术以及与底层相结　合设计技术３方面探讨了系统级关键设计技术的研究进展．从设计方法和技术路线上，将当前的研究工作归纳为基　于ＳｐｅｃＣ自顶向下细化求精的设计方法、基于组件多处理器核ＳｏＣ自底向上搭积木的设计方法和基于平台上下结合　分而治之的设计方法３类．在此基础上，对各类方法的基本思想、描述语言、设计模型和关键技术等进行了分析与对　比，并给出了该领域存在的研究问题及其今后的研究方向和重点．　关键词　电子设计自动化；系统芯片；系统级设计方法学；知识产权核　中图法分类号ＴＰ３０２．１　ＳｏＣ　Ｓｙｓｔｅｍ－Ｌｅｖｅｌ　Ｄｅｓｉｇｎ　Ｍｅｔｈｏｄｓ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ　Ｗａｎｇ　Ｈａｉｌｉ　）Ｂｉａｎ　Ｊｉｎｉａｎ　）Ｗｕ　Ｑｉａｎｇ￣）Ｘｉｏｎｇ　Ｚｈｉｈｕｉ　）　”（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔｓｉｎｇｈｕｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉ　ｇ　１０００８４）　’（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ａｎｄ　Ｃｏｒｎｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，Ｈｕｎａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ　４１００８２）　’（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｄｅｆｅｎｓｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｓｈｎ　４１００７３）　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ａ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｓｕｒｖｅｙ　ｏｎ　ｍａｉｎ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｔｏｐｉｃｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ａｒｅａ　ｏｆ　Ｙ—ｃｈａｒｔ　ＳＯＣ　ｓｙｓｔｅｍ　ｌｅｖｅｌ　ｉｓ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｒｅｅ　ｃａｔａｌｏｇｓ　ｏｆ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｓｐｅｃｔｓ，．ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　ｈａｒｄｗａｒｅ／ｓｏｆｔｗａｒｅ　ＣＯ—ｄｅｓｉｇｎ，ｄｅｓｉｇｎ　ｒｅｕｓｅ　ａｎｄ　ｈｉｇｈ－ｌｅｖｅｌ　ｄｅｓｉｇｎ　ｗｉｔｈ　ｐｈｙｓｉｃａｌ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ａｒｅ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ　ｉｎ　ｄｅｔａｉｌ．Ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｖｉｅｗ　ｐｏｉｎｔ　ｏｆ　ｄｅｓｉｇｎ　ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｉｅｓ　ａｎｄ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，ｐｒｅｓｅｎｔ　ｓｙｓｔｅｍ—ｌｅｖｅｌ　ｄｅｓｉｇｎ　ｗｏｒｋ　ａｒｅ　ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ　ｉｎｔｏ　ｔｈｅ　ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ　ｔｈｒｅｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ａｐｐｒｏａｃｈｅｓ：ＳｐｅｃＣ—ｂａｓｅｄ　ｄｅｓｉｇｎ　ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ（ｆｒｏｍ　ｔｏｐ　ｔｏ　ｄｏｗｎ　ａｎｄ　ｓｔｅｐｗｉｓｅ—ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ），　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ－ｂａｓｅｄ　ｍｕｌｔｉ—ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ　ＳＯＣ　ｄｅｓｉｇｎ　ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ（ｆｒｏｍ　ｂｏｔｔｏｍ　ｔｏ　ｕｐ　ａｎｄ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ｂｌｏｃｋ），ａｎｄ　ｐｌａｔｆｏｒｍ－ｂａｓｅｄ　ｄｅｓｉｇｎ　ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ（ｍｅｅｔｉｎｇ—ｉｎ—ｔｈｅ—ｍｉｄｄｌｅ　ａｎｄ　ｄｉｖｉｄｅ—ａｎｄ—ｃｏｎｑｕｅｒ）．Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅｓｅ　ｇｅｎｅｒａｌｌｙ　ａｃｃｅｐｔｅｄ　ａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｓ，ｔｈｅ　ｒｅｌｅｖａｎｔ　ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ　ｉｄｅａｓ，ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｌａｎｇｕａｇｅｓ，ｄｅｓｉｇｎ　ｍｏｄｅｌｓ　ａｎｄ　ｋｅｙ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ　ａｒｅ　ａｌｓｏ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ａｎｄ　ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｓｕｒｖｅｙ．Ｓｏｍｅ　ｏｐｅｎ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｉｓｓｕｅｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ—ｌｅｖｅｌ　ｄｅｓｉｇｎ　ａｒｅａ　ａｒｅ　ｐｏｉｎｔｅｄ　ｏｕｔ，ａｎｄ　ｓｏｍｅ　ｆｕｔｕｒｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ　ａｒｅ　ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．　

；　蘧　露　辩§鹊　ｉ　｝◇　黪　ｉ　；　菇　鼬豁ｌ　

线数据通信收发模块来实现无线数据传输。发送部分　

以单片机ＳＴＣ８９Ｃ５２为核心，使用温度转换芯片ＤＳ１　８Ｂ２０　

实时采集温度并通过数码管显示。将采集的温度无线　

传送给接收部分，然后再在数码管上显示．并通过串　

口发送￣ＩＪＰＣ机上显示，通过蜂呜器实现对温度过高或　

过低进行报警。　

２、系统硬件的设计和实现　

ＳｏＣ无线温度测量系统的组成包括：单片机、　

ｎＲＦ２４ＬＯ１无线收发模块、数码管温度显示电路、温度采　

集电路组成、温度超越门限值报警电路。　

整个系统的工作流程是：单片机对ＮＲＦ２４Ｌ０１无线　

模块以及ＤＳＩ　８Ｂ２０进行初始化之后　从ＤＳ１　８Ｂ２０读取温　

度数据。然后把处理后的温度在４个八段数码管上显　

示．然后通过调用无线发送程序将温度数据发送给接　

收端。接收端也在４个八段数码管上显示接收温度值，　

同时通过数据线连接至Ｐｃ机，ＰＣ机上的温度采集软件　

对温度进行采集和实时显示。　

（１）主控制器　

控制电路是系统控制和数据处理的核心，根据本　

次任务的要求，本次设计采用ＳＴＣ８９Ｃ５２ＲＣ作为系统的　

微控制器芯片。ＳＴＣ８９Ｃ５２ＲＣ的内核和ＡＴ５１系列单片机　

一样，故引脚也相同。电路设计如图２。　

甄　Ｐ　

ｌ　＾　ｐ　３　ｆ　三＝ｉ　＝＝¨　１…　：一　一——；ｉ；　．．　｜　…　图２主控制器电路　（２）无线收发模块　

ｎＲＦ２４Ｌ０１是一款新型单片射频收发器件，工作于２　４　

ＧＨｚ～２．５　ＧＨｚ　ＩＳＭ频段。内置频率合成器、功率放大　

器、晶体振荡器、调制器等功能模块．并融合了增强　

型ＳｈｏｃｋＢｕｒｓｔ技术，其中输出功率和通信频道可通过程　

序进行配置。通过配置寄存器可将ｎＲＦ２４１　ＬＯ１配置为发　

射、接收、空闲及掉电四种工作模式。　

ｎＲＦ２４Ｌ０１功耗低　在以一６ｄＢｍ的功率发射时，工作　

电流也只有９ｍＡ　接收时，工作电流只有１　２．３ｍＡ，多种　

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锂电池SOC估算方法设计

作者：林炳

来源：《卷宗》2018年第05期

摘 要：近年来，磷酸铁锂电池以其自身的安全性、无污染性等众多优点而受到广泛的应用，尤其是在电动汽车这一领域。因此，锂电池管理系统的研究对于工程开发、技术研究有着十分重要的意义。而电池荷电状态（SOC）估算是电池管理系统中的核心问题，也是技术难点。本文在比较了目前常用的几种估算方法后，选取了扩展卡尔曼滤波法（EKF）进行估算。

关键词：锂电池；参数辨识；EKF算法；SOC估算

1 背景及意义

相比于铅酸电池、镍福电池及镍氢电池， 锂电池在性能上具有更加突出的优点，是被普遍认为是最适合电动车用的动力电池。为了合理的利用电池、开发出性能良好的电池管理系统，首要的就是要能准确的估算电池的 SOC。

准确估算电池的 SOC 有非常重要的意义：首先，在电池管理系统中，SOC 是电池均衡的依据，只有根据各电池之间 SOC 的不同进行均衡，使各电池之间的性能达到一致，才能延长电池组的使用寿命；其次，根据电池的 SOC的准确值 ，电池管理系统才能对其进行能量管理，从而能够提高电池的利用率；第三，在电池进行充放电过程中，电池管理系统根据电池的

SOC 对其进行控制，电池充放电过程中准确的 SOC 能够避免对电池的不当使用（如过充电、过放电等），从而延长电池寿命。

2 锂电池等效电路模型的建立

2.1 本文建立的锂电池等效电路模型

采用EKF算法进行估计，要求所建立的电池模型的状态方程能够写成可导的数学方程形式，并且模型要以电池为输入变量，电压为输出变量。同时，考虑到既要提高模型的精确性，模型结构又不会过于复杂，易于在微处理器上进行运算等原因，根据算法的特点和电池特性的分析，本文选择二阶Thevenin等效电路模型。