设计Soc并使用FPGA实现的流程及软件简介

Introduction

Soc即“System-on-a-Chip”，将系统做成一块芯片上。作为完整的系统，Soc既要包括处理器核、总线、外设等硬件，又要包括处理器需要执行的指令，就涉及到了“硬件编程”和“软件编程”。

本文将主要介绍“硬件编程”和“软件编程”的概念和区别、设计Soc并基于FPGA实现的流程以及所需要使用的软件。

硬件编程与软件编程

“硬件编程”编的是一个个门电路以及相互连接关系，描述的是硬件的结构。
“软件编程”编的是一条条的指令，描述的是硬件的“动作”。

设计Soc并基于FPGA实现流程

软件编程语言（C/汇编）可通过Keil可将编译成为机器码十六进制文件。将机器码作为RAM的初始化内容，就可以进行仿真，在Modelsim软件中观察SoC工作时各个信号的波形。

Vivado可将硬件描述语言（Verilog/VHDL）所描述的SoC编译、综合、实现，将FPGA内部本身无序的各种逻辑资源（如查找表、触发器、RAM等）配置成为有序的电路，实现SoC功能。

若将机器码通过工具下载到由FPGA实现的SoC中，那么就可以让SoC执行编写的程序，通过FPGA开发板观察执行结果,进行设计验证。

参考资料：
[1]如何高效利用Arm DesignStart计划开放的处理器核-工具篇