SOC与单片机应用技术的发展

摘 要 随着时代的发展和科学技术的不断更新，单片机成为了现代应用技术的核心之一。本文主要从SOC技术的相关设计概念和SOC技术中单片机的具体应用两大方面来对SOC与单片机应用技术的发展这一问题进行相关的探讨，希望能促进SOC技术中单片机应用的发展。

关键词 SOC 单片机 应用发展

中图分类号：TP273 文献标识码：A

0 引言

随着科学技术的发展，现代电子技术在硬件、软件和固件三个层次上增加了一个新的层次，即片上系统（SOC）层次，这标志着现代电子技术进入了SOC的发展阶段。因此，在当前背景下，对SOC与单片机的相关应用技术进行分析具有非常重要的意义。

1 SOC技术的相关设计概念

SOC技术指的是一种高度固件化、集成化的系统集成技术，其技术设计系统的核心思想是把整个应用电子的系统全部集成在一个芯片里，即在SOC技术设计应用系统的设计中，除了一些无法集成的机械部分和外部电路以外，把其余所有的系统电路全部集成在一块。①具体来说，SOC的相关概念主要有以下一些方面：

（1）SOC的核心技术是系统功能集成。SOC是以功能IP作为基础的电路综合技术和系统固件，这样功能的实现不仅只是对功能电路进行综合，而且也是对系统整体固件实行电路综合，即利用IP技术对系统的整体进行电路的结合，同时，电路设计的最后结果和IP的功能模块与固件特性有关，但与PCB板上的连线方式与电路分块方式基本上无关，极大提高了设计结果的电磁兼容特性，使得设计的结果非常接近理想的设计目标；

（2）SOC的基础设计思想是固件集成。使用SOC技术设计的基本思想是实现全电子系统的固件集成，用户只需要根据选择且改进各部分的模块与嵌入技术，就可以实现固件特性的充分优化，而不必花任何时间熟悉定制电路的相关开发技术，使得系统更接近理想的系统要求；

（3）SOC的基本结构是嵌入式系统。在SOC技术设计的应用系统中，可以十分简单地实现嵌入式结构，只需要先根据系统来选择相应的内核，然后再根据设计选择相应的IP模块，就可以设计出完整的硬件结构系统。②特别是采用了智能化的电路综合技术之后，更是能充分实现整个系统的固件特性，使得整个系统更加地接近理想的设计要求，大大缩短应用系统设计的开发周期；

（4）SOC的设计基础是IP。传统的应用电子设计工程师面对的主要是各种定制式的集成电路，而使用了SOC技术的电子系统设计的工程师成为了一个面向应用电子器件的设计工程师，面对的主要是一个庞大的IP库，所有的设计工作都以IP模块作为基础。因此，SOC技术是以IP模块作为基础的设计技术，IP是整个SOC应用技术的基础。

2 SOC中单片机的具体应用

单片机作为现代电子技术应用中的主流技术，在各个电子应用领域尤其是工业和民用的独立电子系统中起着系统核心的作用。总之，由于单片机系统有的固件特性，使得单片机在SOC技术中占有非常重要的地位。

2.1 SOC中的单片机嵌入技术

随着当前电子技术的发展，尤其是随着应用技术的飞速发展，单片机的应用系统成为了独特的、常用的嵌入式结构。目前，单片机主要是由CPU与其他辅助电路形成，而通过嵌入不同的CPU与其他的辅助电路可以形成不同系列的单片机。单片机成为了IP库的主要成员，而嵌入式结构正是SOC的一种非常重要的实现技术和方法。③使用SOC设计单片机系统的嵌入式结构可以为设计者提供现有的技术难以比拟的优越条件，设计者只需要根据所要设计的系统的功能要求和固有特性来选择相应的单片机CPU内核，然后再根据需要来选择其他相关的IP模块，就可以实现整个系统的完整设计。因此，我们可以说，SOC为单片机的应用提供了更为广阔的应用技术，赋予了单片机更为强大的生命力。在这种设计结构技术指导下，如果整个SOC目标系统的核心为一个单片机CPU，那么这个系统设计的成功不仅仅是实现了真正意义上的单片机，还实现了真正系统单片机的设计目标。

2.2 SOC中单片机的系统优化

目前许多单片机应用都需要形成单片机外部系统的总线。因此，避免形成外部总线与单片机资源的充分利用是当前单片机设计应用的主要追求目标。比如单片机中具有多个传感器的测试系统在采用SOC技术后就可以不再需要外部总线，同时也可以去除掉不需要的资源，只保留需要的CPU功能模块，而且也可以根据自己的具体需要来选择电路，再与熟悉单片机的CPU内核进行结合。

3 结语

由以上可以看到，单片机发展中的SOC嵌入技术是当前现代电子应用技术的一项核心技术，其研究和发展具有非常重要的时代意义。笔者相信，只要我们能清楚了解SOC的相关概念和相关的设计原理，对SOC技术中的单片机应用进行相关的具体研究，就一定能促进SOC与单片机的应用与发展，进而促进我国现代电子技术的发展。

注释

① 余有胜，裴哲义，丁杰，唐勇，黄春雷，王铭业.电力行业标准《电网水调自动化功能规范》编写说明[J].水电自动化与大坝监测，2011（02）.

② 谷俊婷，罗麦丰.基于SOC思想的液晶显示器对比度的自动调整[J].科协论坛（下半月），2009（10）.

③ 唐蓉，虞先国，奚大顺，穆克亮，耿正波，刘毅.SOC在数控直流电流源设计中的应用[J].实验科学与技术，2009（05）.