那么，從板級電子系統(tǒng)設計到芯片級電子系統(tǒng)設計轉變將導致哪些方面的變化?主要表現(xiàn)在如下幾個方面：

　　(1)在設計描述工具方面，傳統(tǒng)的板級電子系統(tǒng)設計主要采用電路原理圖和元器件外形封裝圖作為設計描述語言工具，而現(xiàn)在的芯片級電子系統(tǒng)設計主要采用文本方式的硬件描述語言(HDL——Hardware Description Language)作為設計描述語言工具；

　　(2) 在設計流程方面，板極電子系統(tǒng)設計主要經(jīng)歷電子系統(tǒng)原理圖設計與仿真、印刷電路板(PCB)設計與仿真分板(包括信號完整性分析、電磁兼容性分析等)等二個階段，而芯片級電子系統(tǒng)設計通常需要經(jīng)歷系統(tǒng)級設計與仿真、算法級設計與仿真、寄存器傳輸級(RTL)設計與仿真、邏輯綜合與驗證、版圖設計綜合與驗證等5個階段；

　　(3)在軟硬件協(xié)同設計方面，板級電子系統(tǒng)設計所采用的方法是先進行硬件系統(tǒng)設計后再進行軟件系統(tǒng)設計的方法，難以實現(xiàn)軟硬同步設計或協(xié)同設計，而芯片級電子系統(tǒng)設計可以比較容易實現(xiàn)軟硬件同時設計或協(xié)同設計；

　　(4)在設計實現(xiàn)方面，板級電子系統(tǒng)設計主要基于具有特定功能的集成電路器件，而芯片級電子系統(tǒng)設計主要是基于具有特定功能的電路模塊——知識產(chǎn)權核(IP核)。因此，板級電子系統(tǒng)設計與芯片級電子系統(tǒng)設計無論是在設計方法上還是在設計工具方面都發(fā)生了較大的變化。

　　隨著現(xiàn)代信息技術的發(fā)展，電子產(chǎn)品生命周期越來越短，特別是電子工業(yè)技術不斷發(fā)展，基于深亞微米和超深亞微米的超大規(guī)模集成電路技術的片上系統(tǒng)(SOC) 芯片需求日益擴大，傳統(tǒng)的板級電子系統(tǒng)設計方法已不能適應產(chǎn)業(yè)界對電子產(chǎn)品需求。因此，基于知識產(chǎn)權(IP)核復用的芯片級電子系統(tǒng)設計方法將成為嵌入式系統(tǒng)設計的主流方式。

　　2 基于可編程片上系統(tǒng)(SoPC)的設計流程

　　基于可編程片上系統(tǒng)(SOPC)的芯片級電子系統(tǒng)設計主要有兩大支撐點：可編程片上系統(tǒng)器件所能提供的片上資源和可復用IP核庫所能提供的IP核資源。其中，可編程片上系統(tǒng)器件所能提供的片上資源是由集成電路工藝技術發(fā)展決定的，對于系統(tǒng)設計者來講，應根據(jù)設計要求盡量選擇合適的器件；可復用TP核庫所能提供的IP核資源需要通過系統(tǒng)設計者自行建設。在基于SOC的電子系統(tǒng)設計中，針對各類專門技術、專門應用、專門工具、專門生產(chǎn)工藝、專門產(chǎn)品的IP資源庫的建設和共享已形成一種規(guī)范，貫穿在系統(tǒng)設計的全過程。圖1為典型的基于IP核庫的片上系統(tǒng)(SOC)設計流程。

　　從圖1可以看出，在基于可編程上系統(tǒng)(SOPC)的嵌入式系統(tǒng)設計流程中，除了需要強有力的EDA設計工具支持外，離開充分的資源庫的支持，可以說是寸步難行，并且必將失去競爭力。從總體上講，各個層次的IP庫和EDA工具是芯片級電子系統(tǒng)設計者必備的兩翼，可選的IP核庫資源是一種設計者能力的表征。圖 2為芯片級電子系統(tǒng)設計中自頂向下設計方法的流程中所依賴的庫支持說明。

 　　在圖1的片上系統(tǒng)(SOC)設計流程中，除了需要強有力的IP核庫和EDA工具支持外，與傳統(tǒng)的專用集成電路(ASIC)設計流程最明顯的區(qū)別就是——軟硬件協(xié)同設計，圖3給出軟硬件協(xié)同設計的一般流程。在軟硬件協(xié)同設計的過程中，傳統(tǒng)的硬件描述語言(VHDL、Verilog HDL)和軟件設計語言(C/C++)是無法適應軟硬件協(xié)同設計這一種新的設計方法上的突破，為此必須使用新的系統(tǒng)級描述語言——System C(或其他類似語言)才能完成。

　　軟硬件協(xié)同設計通常是從一個給定的系統(tǒng)任務開始的，通過有效地分析系統(tǒng)任務和所需要的資源，采用一系列的變換方法并且遵循特定的準則，自動生成符合系統(tǒng)功能要求的、符合實現(xiàn)代價約束的硬件和軟件框架。這種全新的軟硬件協(xié)同設計思想需要解決許多問題：系統(tǒng)級建模、系統(tǒng)級描述語言、軟硬件劃分、性能評估、協(xié)調(diào)綜合、協(xié)同仿真和協(xié)同 驗證。