片上系统(SOC——System-On-a-Chip)是指在单芯片上集成微电子应用产品所需的全部功能系统，其是以超深亚微米(VDSM-Very Deep Subnicron)工艺和知识产权(IP——Intellectual Property)核复用(Reuse)技术为支撑。SOC技术是当前大规模集成电路(VLSI)的发展趋势，也是21世纪集成电路技术的主流，其为集成电路产业和集成电路应用技术提供了前所未有的广阔市场和难得的发展机遇。SOC为微电子应用产品研究、开发和生产提供了新型的优秀的技术方法和工具，也是解决电子产品开发中的及时上市(TTM——Time to Market)的主要技术与方法。

　　1  片上系统(SOC)引入导致嵌入式系统的设计方法变革

　　就目前现状而言，若以嵌入式系统所采用的核心器件——处理器进行划分，嵌入式系统可以分为三种类型：基于微控制器(MCU)的嵌入式系统、基于信号处理器 (DSP)的嵌入式系统、基于微处理器(MPU)的嵌入式系统。其中，基于MCU的嵌入式系统是一种低端嵌入式系统，这种系统共同的特点是系统运行速度低、数据处理能力弱和存储空间有限(K级)，因此只适合于低端的电子产品；基于DSP的嵌入式系统是中低端嵌入式系统，这种系统共同特点是系统运行速度较高、数据处理能力强，但是存储空间也是有限的(K级、M级)；基于MPU的嵌入式系统通常可以分为两种类型：基于CISC架构微处理器的嵌入式系统和基于 RISC架构微处理器的嵌入式系统。其中，CISC架构微处理器通常是由x86体系结构进行嵌入应用扩展而获得一种类型的嵌入式处理器；RISC架构嵌入式微处理器可以分为三大体系结构：ARM体系结构、PowerPC体系结构和MIPS体系结构，基于这三大体系结构的嵌入式处理器品种繁多，功能也各异。但基于此类处理器的嵌入式系统共同特点是运行速度高、数据处理能力强、存储空间足够大(G级)，因此是一种高端的嵌入式系统。

　　无论是低端、中端或高端嵌入式系统，其经典的设计方法仍然是一种板级电子系统设计方法：首先，根据嵌入式系统的设计要求，并且按一定的设计规则，把整个嵌入系统划分成具有特定功能的若干个功能模块，如处理器模块、信号采集模块、执行机构控制模块等；然后，根据系统模块划分的结果，选择现成已商品化的模块或自行研制各功能模块；最后把这些模块组合成一个完整的嵌入式系统。随着集成电路技术的发展和嵌入式系统小型化和微型化等方面要求，板级电子系统设计已经开始出现如下几个方面的变化：

　　(1)嵌入式系统的核心器件——处理器(包括MCU、DSP和MPU等)已经开始向单芯片系统方向发展，例如，经典 8051系列微控制器已经从原来只有简单的并行I/O和串行接口(UART)发展到具有并行I/O、多UART、接口、红外线传输、A/D转换器、D/A 转换器、模拟比较器、可编