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随着集成电路技术的发展,芯片规模的突飞猛进,原来由微处理器、协处理器和多块其他外围芯片组成的系统,可以集成在一块芯片内实现,这种一块芯片集成一个系统的技术,称为系统集成芯片(System-on-a-Chip SoC)技术,它具有灵活性高、成本低等特点。SoC芯片的集成度越来越高,运行频率越来越快,面市时间越来越短,为了实现这样的系统,设计者越来越依赖于IP核的重用。IP核在SoC设计中的地位举足轻重,被看作是SoC大厦的地基。而面向设计重用的IP核设计方法几乎涵盖了集成电路设计中的所有经典课题,包括测试、验证、模拟、低功耗等,但它又不仅仅局限于此,还引入了更多的新的研究领域和课题。随着众多IP核的开发,设计变得更加模块化,我们在较短时间就可以设计出复杂的系统。MIL-STD-1553B是一种集中控制式、飞机内部时分指令/响应型多路串行数据总线标准,具有高可靠性和灵活性,已经成为现代航空机载系统设备互联的关键,广泛的应用于飞机、舰船、坦克等武器平台上,并逐渐应用到民用的领域中。而1553B总线系统的关键核心部分是协议控制芯片。在详细研究MIL-STD-1553B数据总线协议的基础上,参考国外公司的接口协议芯片,结合目前新兴的SoC技术和嵌入式可配制微处理器技术,采用了嵌入式PowerPC加IP核的SoC设计方案。论文介绍了PowerPC405处理器硬核和Virtex-4 FPGA的基本结构和特点、软硬件开发工具,以及SOPC系统的硬件设计方法和软件开发流程。在片上系统的整体构架上,采用了基于平台的设计,各个部件一般都以IP核的形式构建成一个可编程的片上系统。在1553B远程终端的设计上运用了SystemC进行了系统建模,加快了仿真速度,接着给出了远程终端的详细设计方法,并完成了主要模块的仿真与测试。最后给出了驱动和应用程序的实现,从而从软硬件两方面完成了整个SOC的设计。这种设计方法实现了微处理器和1553B协议处理单元的无缝连接,提高了系统的可靠性和稳定性,降低了功耗,使用户使用起来更加方便。使系统易实现、易升级、易移植,具有较强的适应性和可扩展性。通过对远程终端控制模块的测试,验证了设计方案的可行性,为芯片的设计提供了技术储备。本课题受学科建设项目“嵌入式软硬件平台建设”支持。