SoC是System on Chip的縮寫，直譯是“芯片級系統(tǒng)”，通常簡稱“片上系統(tǒng)”。因為涉及 到“Chip”，SoC身上也會體現(xiàn)出“集成電路”與“芯片”之間的聯(lián)系和區(qū)別，其相關(guān)內(nèi)容包括 集成電路的設(shè)計、系統(tǒng)集成、芯片設(shè)計、生產(chǎn)、封裝、測試等等。跟“芯片”的定義類似，嵌 入式SoC更強(qiáng)調(diào)的是一個整體，在嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域，給它的定義為：由多個具有特定功能的集 成電路組合在一個模塊上形成的系統(tǒng)或產(chǎn)品，其中包含完整的硬件系統(tǒng)及其承載的嵌入式軟件。

　　嵌入式SoC有兩個顯著的特點：一是硬件設(shè)計難度大；二是軟件比重大，需要進(jìn)行軟 硬件協(xié)同設(shè)計。舉個例子，比如城市相比農(nóng)村的優(yōu)勢很明顯：配套齊全、交通便利、效率高。 嵌入式SoC也有類似特點：在單個模塊上集成了更多配套的電路，節(jié)省了集成電路的面積，也 就節(jié)省了成本，相當(dāng)于城市的能源利用率提高了；片上互聯(lián)相當(dāng)于城市的快速道路，高速、低 耗，原來分布在電路板上的各器件之間的信息傳輸，集中到同一個模塊中，相當(dāng)于本來要坐長 途汽車才能到達(dá)的地方，現(xiàn)在已經(jīng)挪到城里來了，坐一趟地鐵或BRT就到了，這樣明顯速度快 了很多；城市的第三產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)，更具有競爭力，而嵌入式SoC上的軟件則相當(dāng)于城市的服務(wù)業(yè) 務(wù)，不單硬件好，軟件也要好；同樣一套硬件，今天可以用來做某件事，明天又可以用來做另 一件事，類似于城市中整個社會的資源配置和調(diào)度、利用率方面的提高?？梢娗度胧絊oC在性 能、成本、功耗、可靠性，以及生命周期與適用范圍各方面都有明顯的優(yōu)勢。

　　5.1.1嵌入式SoC設(shè)計思想

　　在嵌入式系統(tǒng)綜合設(shè)計技術(shù)中，系統(tǒng)設(shè)計往往非常復(fù)雜，一般需要學(xué)習(xí)和了解非常多的技 術(shù)相關(guān)知識，且需求、設(shè)計、修改一變則設(shè)計重來，牽一發(fā)而動全身。

　　模塊化設(shè)計是嵌入式SoC的基礎(chǔ)設(shè)計思想，嵌入式SoC技術(shù)設(shè)計應(yīng)用電子系統(tǒng)的基本設(shè)計 思想就是實現(xiàn)全系統(tǒng)的模塊化設(shè)計。用戶只須根據(jù)需要選擇并更換各部分模塊和嵌入結(jié)構(gòu)，就 能實現(xiàn)所需要的目標(biāo)，而不必花時間熟悉特定的電路開發(fā)技術(shù)。模塊化設(shè)計的優(yōu)點就是系統(tǒng)能 更接近理想系統(tǒng)，更容易實現(xiàn)設(shè)計目標(biāo)。

　　5.1.2嵌入式SoC設(shè)計重用技術(shù)

　　嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用越來越復(fù)雜化，且底層硬件驅(qū)動開發(fā)關(guān)系到整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性，如果從 底層的寄存器操作開始，一步一步地構(gòu)建整個開發(fā)平臺，必須投入大量的資金、人員和時間才 有可能保證系統(tǒng)的可靠性，因此復(fù)雜的嵌入式產(chǎn)品推薦不要一切從頭開始，要將設(shè)計建立在較 高的層次之上。將更多的模塊技術(shù)復(fù)用，只有這樣，才能較快地完成設(shè)計，保證設(shè)計成功，快 速滿足市場需求。

　　時間、成本、市場

　　圖5-1 SoC軟件開發(fā)方式

　　嵌入式SoC設(shè)計再利用是建立在模塊（CORE）基礎(chǔ)上的，它是將己經(jīng)驗證好的復(fù)雜嵌 入式軟硬件系統(tǒng)，以便后續(xù)的設(shè)計利用。嵌入式SoC通常由兩部分組成，一部分稱為硬件模塊 化，具有復(fù)雜的，高性能的嵌入式處理的系統(tǒng)和特定功能，并被穩(wěn)定性驗證過，可被新設(shè) 計作為特定的功能模塊直接調(diào)用。另外一部分是固件（firm core），是在固件的基礎(chǔ)上開發(fā)的，如圖5-1所示，開發(fā)工程師告別操作寄存器的開發(fā)模式，不需要了解ARM硬件功能，只需調(diào)用 底層硬件驅(qū)動程序、OS、GUI、FAT文件管理系統(tǒng)、TCP/IP協(xié)議棧、CAN-bus高層協(xié)議。..。..等固件的API函數(shù)，即可快速地開發(fā)出一個穩(wěn)定、可靠的產(chǎn)品，這就是嵌入式SoC設(shè)計重用技術(shù) 所要實現(xiàn)的目標(biāo)。

　　5.2跳過“0”階段設(shè)計

　　企業(yè)的愿望和苦惱就是建立一個標(biāo)準(zhǔn)化的軟硬件開發(fā)平臺，這樣可以規(guī)避從“階段0” 起步開始設(shè)計軟硬件所帶來的風(fēng)險。因為產(chǎn)品開發(fā)失敗不僅伴隨著痛苦，而且?guī)淼膿p失也是 巨大的。實踐證明，只有全新思維的變革才能達(dá)到脫胎換骨的效果，那就是只做買不到的技術(shù)！

　　如果什么都自己做，勢必為此而付出巨大的代價，因為我們并非各個方面的。與此同時， 企業(yè)與其花大量的金錢和時間去開發(fā)若干年后未必的基礎(chǔ)工作，不如花較少的錢直接去購 買目前的產(chǎn)品和技術(shù)。

　　針對快速發(fā)展的嵌入式工控市場，廣州致遠(yuǎn)電子股份有限公司推出了高性價比的 TinyARM、MiniARM系列嵌入式工控模塊，基于CortexTM-A8處理器的EPC/EPCM系列工控主板與數(shù)據(jù)采集板卡，將ARM系統(tǒng)、以太網(wǎng)/CAN/USB控制器、電子硬盤等功能模塊高 度集成于電路板上，提供配套的模塊化電路參考設(shè)計，且預(yù)裝WinCE、Linux操作系統(tǒng)、移植 底層基礎(chǔ)驅(qū)動函數(shù)庫，構(gòu)成了完整的嵌入式SoC智能平臺。而用戶只需要調(diào)用API函數(shù)，僅需 要幾行程序即可實現(xiàn)所要的功能。相比傳統(tǒng)的開發(fā)模式，由于用戶減少了 “階段0”的開發(fā)， 有效降低研發(fā)成本，并大大縮短了開發(fā)周期，使產(chǎn)品研發(fā)效率至少提高2～4倍，為用戶搶占市 場先機(jī)提供有力保障。