通信芯片软硬件协同设计 · 课程目录

📡 通信芯片概述

定义·分类(基带/射频/交换) · 5G/WiFi/蓝牙/卫星

⚙️ 软硬件协同设计方法论

协同设计 vs 传统流程 · HW/SW Partitioning 核心

📋 需求分析与规格定义

PRD · 吞吐量/延迟/功耗/面积 · 协议栈拆解

🏗️ 系统架构设计

SoC架构 · AXI/CHI总线 · Cache/SRAM/DDR

🔬 硬件微架构设计

数据通路 · 控制通路 · 流水线 · 状态机 · FIFO

📐 RTL设计与实现

Verilog/VHDL · 模块化 · 时序约束 · 代码规范

🧪 硬件验证策略

UVM · 定向/随机测试 · 覆盖率 · 形式化验证

🧩 FPGA原型验证

FPGA选型 · RTL移植 · ChipScope/SignalTap

📱 嵌入式软件架构

RTOS(FreeRTOS/ThreadX) · HAL/LL · 中断/DMA

🧱 硬件抽象层(HAL)设计

寄存器映射 · MMIO · 位域 · API设计原则

💾 设备驱动开发

字符/块/网络设备 · 中断处理 · 底半部

🔥 固件开发

Bootloader · OTA · 固件与硬件交互

📶 通信协议栈软件实现

PHY驱动 · MAC调度 · LWIP/FreeRTOS-TCP

🔗 软硬件接口定义

寄存器接口 · Descriptor Ring · 共享内存 · Mailbox

📊 性能建模与仿真

SystemC/TLM · 瓶颈分析 · 功耗建模

🖥️ 软硬件协同仿真环境

虚拟平台 · QEMU+SystemC · RTL+软件联合仿真

⚡ 硬件加速器设计

ASIP · 协处理器 · FFT/Viterbi/LDPC

🔋 低功耗设计策略

时钟门控 · 电源门控 · DVFS · WFI/睡眠

⏱️ 时序分析与收敛

STA · SDC · Setup/Hold修复 · 时钟树

🧬 物理设计基础

布局布线 · 电源网络 · 信号完整性(SI)

🧪 芯片测试与DFT

扫描链 · BIST · JTAG · ATE向量

🧩 软硬件集成测试

冒烟/功能/压力/回归 · 测试用例管理

🚀 性能调优与优化

Profiling · 热点函数 · Cache/流水线优化

🔍 调试与问题定位

JTAG调试器 · 日志系统 · 硬件断点 · Trace

📦 版本管理与持续集成

Git分支 · CI/CD · 自动化构建 · Release

✅ 认证与合规

FCC/CE · 一致性测试 · 互操作性

🏭 芯片量产与测试

良率分析 · ATE · 老化测试 · 质量管控

📡 案例: 5G小基站基带芯片

从需求到量产完整复盘

📶 案例: WiFi6/BLE双模SoC

软硬件划分与协同优化实践

🔮 前沿趋势与未来展望

Chiplet · RISC-V · AI-EDA · Open RAN