SOC 的設(shè)計(jì)以IP 核為基礎(chǔ)，以分層次的硬件描述語言為系統(tǒng)功能和結(jié)構(gòu)的主要描述手段，借助于以計(jì)算機(jī)為平臺的EDA 工具進(jìn)行。 SOPC （System on a programmable chip）：可編程芯片系統(tǒng)）是Altera 公司提出來的一種靈活、高效的SOC 解決方案。它將處理器、存儲器、I/O 口、LVDS、CDR 等系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要的部件，集成到一個PLD 器件上，構(gòu)建成一個可編程的片上系統(tǒng)。它是可編程系統(tǒng)，具有靈活的設(shè)計(jì)方式，可裁減、可擴(kuò)充、可升級，并具備軟硬件在系統(tǒng)可編程的功能。 SOPC 是PLD 和ASIC 技術(shù)融合的結(jié)果，目前0.13 微米的ASIC 產(chǎn)品制造價格仍然相當(dāng)昂貴，相反，集成了硬核或軟核CPU、DSP、存儲器、外圍I/O 及 可編程邏輯的SOPC 芯片在應(yīng)用的靈活性和價格上有極大的優(yōu)勢。所以，有人認(rèn)為SOPC 代表了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的方向。

　　Altera的Max+Plus Il1 曾是應(yīng)用廣泛、非常受歡迎的PLD （可編程邏輯器件）設(shè)計(jì)軟件，對于FPGA和CPLD這些PLD器件的應(yīng)用推廣、電路部件和嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以及高校有關(guān)專業(yè)的教學(xué)實(shí)習(xí)，做出了非常重要的貢獻(xiàn)。近年來，為適應(yīng)微電子技術(shù)及其應(yīng)用的飛速發(fā)展，尤其是SOC （片上系統(tǒng)）技術(shù)發(fā)展的需要，Altera 推出了新版本的PLD設(shè)計(jì)軟件Quartus Il。 它繼承了Max+Plus II 的所有優(yōu)點(diǎn)，是更加完善的PLD設(shè)計(jì)工具。它包括不同的設(shè)計(jì)輸入手段（原理圖、VHDL或Verilog-HDL）、綜合仿真工具、時限分析工具、功率評估工具、PLD布局布線工具和產(chǎn)品驗(yàn)證工具。其中的設(shè)計(jì)工具SOPC Builder更是開創(chuàng)了嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的新理念。

　　SOPC （片上可編程系統(tǒng)）是以PLD取代ASIC，更加靈活、高效的soc解決方案。SOPC代表-種新的系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)，也是-種初級的軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)。設(shè)計(jì)師使用Altera的SOPC Builder，在PLD器件上創(chuàng)建硬軟件開發(fā)的基礎(chǔ)平臺，也即用SOPC Builder創(chuàng)建軟核CPU一- Nios 和參數(shù)化的接口總線Avalon。在此基礎(chǔ)上，可以很快地將硬件系統(tǒng)（包括處理器、存儲器、外設(shè)接口和用戶邏輯電路）與常規(guī)軟件集成在單-可編程芯片中。SOPC是PLD和ASIC技術(shù)融合的結(jié)果，它可編程的靈活性和IP設(shè)計(jì)的重用性，易于保證產(chǎn)品的差異性和縮短面市時間：它無需庫存費(fèi)用，也無需一次性投片費(fèi)用，降低了投資風(fēng)險。SOPC相對于SOc的這個優(yōu)勢，也反映了FPGA日益占有ASIC市場的趨勢。不過，由于ASIC電路仍有大批量產(chǎn)品的低價格優(yōu)勢，目前已與FPGA形成共存、互補(bǔ)、相互滲透融合的局面，并出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)化ASIC芯片研發(fā)和產(chǎn)品市場。

　　由于SOPC帶來的靈活性，使過去耗費(fèi)、刻板的硬件設(shè)計(jì)變得像軟件設(shè)計(jì)一樣容易調(diào)試修改，并出現(xiàn)了諸如可變結(jié)構(gòu)、網(wǎng)上傳送硬件、遠(yuǎn)程升級硬件、遠(yuǎn)程維修硬件等豐富多彩的新概念、新技術(shù)。同時，由于Altera公司提供了多種廉價的FPGA器件和研發(fā)工具，并有較完善的大學(xué)支持計(jì)劃，使得一般高校，甚至個人就有能力問津嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及SOC技術(shù)領(lǐng)域。而在過去，我國的許多高校和研究機(jī)構(gòu)，由于高昂的研究經(jīng)費(fèi)所限，不得不放棄包括系統(tǒng)結(jié)構(gòu)技術(shù)在內(nèi)的硬件技術(shù)研究。

　　嵌入式系統(tǒng)飛速發(fā)展，滲透于各個領(lǐng)域和行業(yè)。諸如寬帶通信、移動通信、網(wǎng)絡(luò)分布計(jì)算、網(wǎng)格計(jì)算、普適計(jì)算（Pervasive Compoting）、可變結(jié)構(gòu)等新概念、新技術(shù)，更使得嵌入式系統(tǒng)將涉足從微觀的精細(xì)控制到宏觀的超級計(jì)算。計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展，也必然反映這個計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)變化的現(xiàn)實(shí)。軟件公司已開始關(guān)注嵌入式軟件的開發(fā)，我國許多高校的軟件學(xué)院，也充分注意了嵌入式軟件的研究教學(xué)，甚至直接關(guān)注嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，設(shè)立了專門的實(shí)驗(yàn)室。這不能不說是有遠(yuǎn)見之舉措。

　　本書適合于電子工程、計(jì)算機(jī)、自動控制專業(yè)，以及對此類專業(yè)有興趣的高年級本科生和研究生學(xué)習(xí)和自學(xué)SOPC設(shè)計(jì)技術(shù)。如果有電子工程或者EDA軟件方面的經(jīng)驗(yàn)，學(xué)習(xí)會更輕松。本書附錄中刊有Altera 2003年Nios嵌入式軟核心處理器設(shè)計(jì)大賽（中國大陸賽區(qū)和中國臺灣賽區(qū)）的獲獎作品說明，都是一些年輕的學(xué)生在不足4個月的時間里完成的作品。如果在數(shù)年前，這些作品本身就構(gòu)成-些相當(dāng)規(guī)模的項(xiàng)目。本書的讀者只要認(rèn)真、勤奮地學(xué)習(xí)好書中的內(nèi)容、并勇于實(shí)踐，就能具備挑戰(zhàn)soc的實(shí)力。