SoC芯片規(guī)劃與設(shè)計(jì)課件

1SoC晶片規(guī)劃與設(shè)計(jì)2Review時(shí)鐘的非理想化時(shí)鐘偏差時(shí)鐘抖動最常用的時(shí)鐘分佈技術(shù)H樹形時(shí)鐘分佈同步電路和非同步電路3累計(jì)流片20餘次10多種SoC晶片65nm，千萬門級設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)幾款SoC晶片的版圖SEP071865nmTSMC4Samsung641045SamsungS5PV21056Telechips890067SEP071888SEP0718結(jié)構(gòu)圖9工作站×14瘦客戶機(jī)×30SUN

大型伺服器HPserver×20向量信號源可編程電源頻譜分析儀網(wǎng)路分析儀邏輯分析系統(tǒng)6GHZ混合信號測試深亞微米EDA軟體晶片設(shè)計(jì)環(huán)境10SoC晶片的組成SoC晶片應(yīng)包括哪些模組？系統(tǒng)匯流排嵌入式微處理器內(nèi)核記憶體/記憶體控制器中斷控制器DMA控制器鎖相環(huán)電源管理模組定時(shí)器RTC通用GPIO通信控制…11晶片量產(chǎn)流程晶片需求分析

晶片定義模組劃分電路設(shè)計(jì)驗(yàn)證物理設(shè)計(jì)流片封裝ATE測試板級模組測試系統(tǒng)級測試穩(wěn)定性測試產(chǎn)品樣機(jī)產(chǎn)品小批量晶片量產(chǎn)11市場調(diào)研產(chǎn)品定義

方案設(shè)計(jì)晶片需求12視頻數(shù)據(jù)採集SoC晶片的設(shè)計(jì)13功能需求用攝像頭（如手機(jī)用的針孔攝像頭）拍攝視頻，解析度大約在320*240，把視頻數(shù)據(jù)流進(jìn)行簡單加密，然後把加密後的視頻數(shù)據(jù)流存放入microSD卡中。用專用的PC機(jī)軟體把microSD卡中的檔進(jìn)行解密解碼後在PC機(jī)上播放出來。要求可以配置每秒鐘拍幾幀圖像，可配置為1、2或3秒拍一張，最多配置為每秒拍15張。14功能需求（續(xù)）根據(jù)用戶提出的要求，研發(fā)包含兩部分內(nèi)容，一部分是晶片設(shè)計(jì)，一部分是桌面視頻播放軟體設(shè)計(jì)。15功能需求（續(xù)）晶片設(shè)計(jì)功能可接駁標(biāo)準(zhǔn)的嵌入式CMOSSensor攝像頭（標(biāo)準(zhǔn)手機(jī)內(nèi)嵌的攝像頭模組）；最大播放幀數(shù)15幀/S，用戶可以通過桌面軟體配置播放幀數(shù)；拍攝的視頻圖像以數(shù)據(jù)流形式直接存入SD卡對視頻數(shù)據(jù)流進(jìn)行簡單的加密電池供電，片內(nèi)集成1.8VLDO低功耗，預(yù)計(jì)可支持不低於4個(gè)小時(shí)的視頻採集和存儲16功能需求（續(xù)）PC端桌面軟體功能PC端桌面軟體可以通過串口對晶片進(jìn)行配置桌面軟體可以讀取SD卡內(nèi)的視頻圖像，並解密解壓播放17需求分析（1）用攝像頭拍攝視頻Camera介面模組把攝像頭傳送來數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為可通過匯流排讀取的信號18需求分析（2）把拍攝的視頻數(shù)據(jù)流進(jìn)行簡單加密加密可把每個(gè)byte的數(shù)據(jù)進(jìn)行1、3、5、7位取反19需求分析（3）把視頻數(shù)據(jù)流存放入microSD卡中SDIO控制器負(fù)責(zé)控制SD卡的數(shù)據(jù)傳送，把從匯流排上接收的視頻數(shù)據(jù)流傳送到SD卡中先發(fā)出初始化SD卡的命令，收到SD卡回復(fù)信號後，開始按block往SD卡傳送數(shù)據(jù)20需求分析（4）用專用的PC機(jī)軟體把microSD卡中的檔進(jìn)行解密和編碼後在PC機(jī)上播放出來。PC端軟體：解密編碼成MPEG4並播放21需求分析（5）要求可以配置每秒鐘拍幾幀圖像，可配置為1、2或3秒拍一張，最多配置為每秒拍15張?？赏ㄟ^串口配置軟體PC端有一個(gè)串口配置程式SoC上的嵌入式軟體收到UART中斷後在中斷服務(wù)程式中可配置定時(shí)器。定時(shí)器中斷發(fā)生後開始拍攝視頻。SoCUART、Timer22需求分析（6）儘量減少外接電路，上電後即從片上記憶體讀出程式並執(zhí)行。在視頻晶片中設(shè)計(jì)一個(gè)ROM，程式固化在ROM中。23需求分析（7）低速運(yùn)行，時(shí)鐘頻率為20MHzPLL或者RC振盪器2424產(chǎn)品定義監(jiān)控產(chǎn)品攝像頭拍攝視頻，麥克風(fēng)錄製聲音把視頻進(jìn)行編碼，把聲音進(jìn)行壓縮，減少數(shù)據(jù)量編碼、壓縮後的數(shù)據(jù)存放在SD卡中通過PC可從SD卡讀取音視頻數(shù)據(jù)，並進(jìn)行回放220V有源供電具體參數(shù)攝像頭像素，30萬、1M、2M？介面？視頻解析度，CIF、VGA、D1、720p、1080p？視頻幀率，15fps、30fps？視頻壓縮，MPEG2、H.264、MPEG4？音頻採樣率，8K、16K、44.1K、48K？音頻精度，8bit、10bit、16bit、24bit？音頻壓縮，ADPCM、MP3？SD存放數(shù)據(jù)時(shí)間長度，1小時(shí)、2小時(shí)、24小時(shí)？尺寸大小要求、功耗要求、成本、使用環(huán)境25產(chǎn)品指標(biāo)攝像頭：100萬~300萬像素，並行數(shù)據(jù)口視頻解析度：D1~1080p視頻幀率：15fps視頻壓縮格式：H.264音頻採樣率：16KHz音頻精度：16位音頻壓縮格式：8bitADPCMSD卡存儲數(shù)據(jù)長度：24小時(shí)2626方案設(shè)計(jì)硬體方案AC-DC攝像頭麥克風(fēng)主晶片其他配套硬體？SD卡PCB外殼軟體方案SD卡讀寫軟體音視頻回放軟體SoC內(nèi)部軟體？27晶片需求和定義功能分析錄音錄視頻SD卡存儲晶片定義ADCCAMERAI/F+ENCODERSD控制器ADPCM壓縮Isthisenoughtostartthechipdesign?28晶片定義系統(tǒng)匯流排AMBAAHB/APB/AXI內(nèi)核ARM7/9/11功耗管理PMU中斷控制器INTC記憶體FLASH/RAMI2S/AC97+AUDIOADCDC-DC/LDO?問題攝像頭如果配置？SD卡容量是否夠大？如果不夠怎麼辦？是否需要遠(yuǎn)程控制？功能模組如何互連？音質(zhì)要求如何？晶片成本如何核算？晶片功耗要求？設(shè)計(jì)週期？設(shè)