SOC與單片機應用技術的發展

陳復興

摘 要 隨著時代的發展和科學技術的不斷更新，單片機成為了現代應用技術的核心之一。本文主要從SOC技術的相關設計概念和SOC技術中單片機的具體應用兩大方面來對SOC與單片機應用技術的發展這一問題進行相關的探討，希望能促進SOC技術中單片機應用的發展。

關鍵詞 SOC 單片機 應用發展

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A

0 引言

隨著科學技術的發展，現代電子技術在硬件、軟件和固件三個層次上增加了一個新的層次，即片上系統（SOC）層次，這標志著現代電子技術進入了SOC的發展階段。因此，在當前背景下，對SOC與單片機的相關應用技術進行分析具有非常重要的意義。

1 SOC技術的相關設計概念

SOC技術指的是一種高度固件化、集成化的系統集成技術，其技術設計系統的核心思想是把整個應用電子的系統全部集成在一個芯片里，即在SOC技術設計應用系統的設計中，除了一些無法集成的機械部分和外部電路以外，把其余所有的系統電路全部集成在一塊。①具體來說，SOC的相關概念主要有以下一些方面：

（1）SOC的核心技術是系統功能集成。SOC是以功能IP作為基礎的電路綜合技術和系統固件，這樣功能的實現不僅只是對功能電路進行綜合，而且也是對系統整體固件實行電路綜合，即利用IP技術對系統的整體進行電路的結合，同時，電路設計的最后結果和IP的功能模塊與固件特性有關，但與PCB板上的連線方式與電路分塊方式基本上無關，極大提高了設計結果的電磁兼容特性，使得設計的結果非常接近理想的設計目標；

（2）SOC的基礎設計思想是固件集成。使用SOC技術設計的基本思想是實現全電子系統的固件集成，用戶只需要根據選擇且改進各部分的模塊與嵌入技術，就可以實現固件特性的充分優化，而不必花任何時間熟悉定制電路的相關開發技術，使得系統更接近理想的系統要求；

（3）SOC的基本結構是嵌入式系統。在SOC技術設計的應用系統中，可以十分簡單地實現嵌入式結構，只需要先根據系統來選擇相應的內核，然后再根據設計選擇相應的IP模塊，就可以設計出完整的硬件結構系統。②特別是采用了智能化的電路綜合技術之后，更是能充分實現整個系統的固件特性，使得整個系統更加地接近理想的設計要求，大大縮短應用系統設計的開發周期；

（4）SOC的設計基礎是IP。傳統的應用電子設計工程師面對的主要是各種定制式的集成電路，而使用了SOC技術的電子系統設計的工程師成為了一個面向應用電子器件的設計工程師，面對的主要是一個龐大的IP庫，所有的設計工作都以IP模塊作為基礎。因此，SOC技術是以IP模塊作為基礎的設計技術，IP是整個SOC應用技術的基礎。

2 SOC中單片機的具體應用

單片機作為現代電子技術應用中的主流技術，在各個電子應用領域尤其是工業和民用的獨立電子系統中起著系統核心的作用。總之，由于單片機系統中特有的固件特性，使得單片機在SOC技術中占有非常重要的地位。

2.1 SOC中的單片機嵌入技術

隨著當前電子技術的發展，尤其是隨著應用技術的飛速發展，單片機的應用系統成為了獨特的、常用的嵌入式結構。目前，單片機主要是由CPU與其他輔助電路形成，而通過嵌入不同的CPU與其他的輔助電路可以形成不同系列的單片機。單片機成為了IP庫的主要成員，而嵌入式結構正是SOC的一種非常重要的實現技術和方法。③使用SOC設計單片機系統的嵌入式結構可以為設計者提供現有的技術難以比擬的優越條件，設計者只需要根據所要設計的系統的功能要求和固有特性來選擇相應的單片機CPU內核，然后再根據需要來選擇其他相關的IP模塊，就可以實現整個系統的完整設計。因此，我們可以說，SOC為單片機的應用提供了更為廣闊的應用技術，賦予了單片機更為強大的生命力。在這種設計結構技術指導下，如果整個SOC目標系統的核心為一個單片機CPU，那么這個系統設計的成功不僅僅是實現了真正意義上的單片機，還實現了真正系統單片機的設計目標。

2.2 SOC中單片機的系統優化

目前許多單片機應用都需要形成單片機外部系統的總線。因此，避免形成外部總線與單片機資源的充分利用是當前單片機設計應用的主要追求目標。比如單片機中具有多個傳感器的測試系統在采用SOC技術后就可以不再需要外部總線，同時也可以去除掉不需要的資源，只保留需要的CPU功能模塊，而且也可以根據自己的具體需要來選擇電路，再與熟悉單片機的CPU內核進行結合。

3 結語

由以上可以看到，單片機發展中的SOC嵌入技術是當前現代電子應用技術的一項核心技術，其研究和發展具有非常重要的時代意義。筆者相信，只要我們能清楚了解SOC的相關概念和相關的設計原理，對SOC技術中的單片機應用進行相關的具體研究，就一定能促進SOC與單片機的應用與發展，進而促進我國現代電子技術的發展。

注釋

① 余有勝，裴哲義，丁杰，唐勇，黃春雷，王銘業.電力行業標準《電網水調自動化功能規范》編寫說明[J].水電自動化與大壩監測，2011（02）.

② 谷俊婷，羅麥豐.基于SOC思想的液晶顯示器對比度的自動調整[J].科協論壇（下半月），2009（10）.

③ 唐蓉，虞先國，奚大順，穆克亮，耿正波，劉毅.SOC在數控直流電流源設計中的應用[J].實驗科學與技術，2009（05）.