Система на кристалле - что это - Отличительные особенности
Описание
Продолжительность: 06:14
В последнее время довольно часто можно услышать об однокристалльных схемах, системах на кристалле, чипах нового поколения и т.д. Давайте разберемся, о чем же идёт речь.Система на кристалле (однокристальная система) — в микроэлектронике — электронная схема, выполняющая функции целого устройства (например, компьютера) и размещенная на одной интегральной схеме. В англоязычной литературе она называется System-on-a-Chip или сокращённо SoC.Появление подобных интегральных схем вызвано тем, что современные требования к функциональности электронных устройств с каждым годом повышаются, а сроки внедрения в производство сокращаются. Разработка изделия с новым уровнем функциональности на базе микроконтроллеров или сигнальных процессоров требует значительных ресурсов и команды квалифицированных системотехников и, как следствие, разработчики часто не успевают за требованиями рынка. Встраиваемая микропроцессорная система на базе SoC уже содержит необходимые для конечного устройства интерфейсы (например, USB, Ethernet, LCD, SD card) и аналогична по своей функциональности одноплатному промышленному компьютеру, но при этом обладает размерами микросхемы, расширенным температурным диапазоном и при этом приемлемой ценой.В зависимости от назначения системы, она может оперировать как цифровыми сигналами, так и аналоговыми, аналого-цифровыми, а также частотами радиодиапазона. Если разместить все необходимые цепи на одном полупроводниковом кристалле не удается, применяется схема из нескольких кристаллов, помещенных в единый корпус (System in a package, SiP), однако SoC считается более выгодной конструкцией, так как позволяет увеличить процент годных устройств при изготовлении и упростить конструкцию корпуса.Типичная SoC содержит: один или несколько микроконтроллеров, микропроцессоров или ядер цифровой обработки сигналов (DSP), банк памяти, состоящий из модулей ПЗУ, ОЗУ, ППЗУ или флэш, источники опорной частоты, например, кварцевые резонаторы и схемы ФАПЧ (фазовой автоподстройки частоты), таймеры, счетчики, цепи задержки после включения, блоки, реализующие стандартные интерфейсы для подключения внешних устройств: USB, FireWire, Ethernet, USART, SPI, а также блоки цифро-аналоговых и аналого-цифровых преобразователей, регуляторы напряжения и стабилизаторы питания.В программируемые SOC часто входят также блоки программируемых логических матриц - ПЛИС; а в программируемые аналого-цифровые SOC - еще и программируемые аналоговые блоки.Блоки могут быть соединены с помощью шины ...
