以網絡通信、軟件和微電子為主要標志的信息產業的飛速發展，既為我們提供了一個前所未有的發展機遇，也營造了一個難得的市場與產業環境。隨著電子工業中納米技術的突破，以往電子工程師們擅長的電路設備正在一步步被IC設計所取代。也正是由于這種小型化的趨勢，使得SoC（System on Chip）成為超大規模集成電路(VLSI)的發展趨勢和新世界集成電路的主流。 1、x86構架的SoC 對于計算機的核心—CPU來說，從應用的角度可將其分為主要的三類：x86 CPU、嵌入式CPU和其它高性能CPU。x86 CPU是指PC用的CPU，即x86體系結構的CPU，主要是Intel公司的CPU，也包括AMD和威盛（Cyrix）等公司與其兼容的CPU；嵌入式CPU是指應用了各種小型、專用信息設備里的CPU，主要是以低價格、低功耗為特征，著名的有ARM、MIPS等公司的CPU；其它高性能CPU是指用于于服務器和超級計算機中的高性能64位CPU，例如Alpha、UltraSparc、PowerPC等等。人們常說的“通用CPU”，一般是指x86 CPU。上述所謂“通用”或“專用”的分類都是不大嚴格的，例如ARM公司的CPU是“嵌入式CPU”，但它也非常通用；x86 CPU是“通用CPU”，但它也可以用在嵌入式設備上，而且現在x86 CPU的性能很高，在服務器上也有廣泛的應用。所以，這些分類都是相對的，只是在一定程序上反映這些CPU的特性。 SoC的出現，尤其是x86構架的SoC擴展了嵌入式系統應用領域，同時也推出了嵌入式操作系統和嵌入式軟件的發展，使得消費類電子產品的應用領域更加寬廣。 實際上，目前SoC已經成為整個IC技術發展的一個主要方向。現在，大家都在談論全球 PC市場發展速度的趨勢、談論所謂的“后PC時代”、談論信息家電。盡管2001年全球半導體產值將衰退20%以上，是半導體產業有史以來最大幅度的負增長，不過SoC技術的應用卻是有增無減。2000年約有40%的ASIC設計使用SoC技術，2001年有60%以上的ASIC設計使用SoC技術，顯然這并不是一個終結數字。 2、STPC 意法半導體公司（STMicroelectronics，簡稱ST）是最早充分認識到SoC技術對消費電子業意義的芯片制造廠商之一。正是由于ST具有敏銳的洞察力，當然不會放過兼容Intel x86 CPU的SoC市場。1995年，當ST的新風險組織（NVG）意識到越來越多的嵌入式應用需要構建PC結構的平臺，而ST也有能力和技術在單一芯片為用戶提供這樣的一個平臺時，STPC就誕生了。今天，STPC已經能夠提供從486到PII級的、整合了芯片集的x86構架的SoC。 STPC高度綜合的x86 PC兼容SoC芯片家族中的3個新設備是建立在0.25μm制程技術上的。該技術允許它們提供高度綜合、低能源消耗和低成本。它們是：STPC-ELITE、STPC-CUSTOMER II和STPC ATLAS。其共有的功能如下： ·64位、133MHz x86兼容的CPU； ·8KB L1高速緩存； ·轉移率為720MB/s的64位SDRAM內存控制器； ·PC兼容的DMA、中斷、定時控制器； ·ISA和PCI總線控制器； ·總線控制EIDE控制器； ·JTAG測試端口。 每種STPC設備的目標都有不同類型的應用。 ①STPC-ELITE。 STPC-ELITE增加的功能： ·16線通用I/O模塊。 ②STPC-CUSTOMER II。典型的應用是Web盒、可訪問Web的TV和TV機頂盒、Web DVD等。 STPC-Customer II增加的功能： ·帶有RAMDAC的VGA/SVGA兼容的圖形加速； ·PAL/NTSC TV視頻輸出接口； ·視頻輸入端口。 ③STPC ATLAS。帶有CRT或TFT LCD顯示的產品和終端的“上網產品/終端引擎”。典型的應用是Internet終端、瘦型客戶機終端。 STPC ATLAS增加的功能： ·帶有RAMDAC的VGA/SVGA兼容的圖形加速功能； ·TFT LCD顯示接口； ·視頻輸入端口； ·PS/2鍵盤和鼠標； ·PC兼容的雙串口和并行端口； ·雙USB主機集線器； 3、基于STPC ATLAS的設計應用 正是由于STPC為我們提供了設計PC構架的嵌入式系統的基礎，使得嵌入式應用能夠實現更多的功能。 下文介紹AAEON一款基于STPC ATLAS的半長工控主板的實現。該板卡可工作于各種環境中，通過DoC（Disk on Chip）或者CF卡來完成文件系統運行系統和應用程序。該設備的總體框圖如圖1所示。 一、系統： ·CPU：板載STPC Atlas 133MHz System-on-chip ·系統內存：板載64MB SDRAM ·芯片組：STPC Atlas System-on-chip ·I/O芯片組：Winbond W83977F ·以太網：Realtek 8139DL/8100BL, 10/100Base-Tx RJ-45接口x1, ·BIOS：AWARD 256KB FLASH ROM ·SSD：類型II CompactFlash插座x1，DiskOnChip支持到1GB ·擴展接口：ISA接口，PC/104接頭x1 ·工作溫度：32℉～140℉（0℃～60℃） 二、顯示： ·顯示：支持CRT/LCD同步顯示 ·芯片：STPC Atlas System-on-chip ·內存：共享內存最大可達4MB ·分辨率：CRT: 1024x768@16bpp色 　　　　　LCD：800x600@18bpp色 ·LCD接口：支持18位TTL TFT LCD 三、I/O： ·MIO：EIDE x 1(PIO-Mode4 x 1), FDD x 1, 鍵盤+鼠標 x 1，RS-232 x 3 , RS-232/422/485 x 1, 并口 x 1 ·IrDA：一個IrDA Tx/Rx頭 ·USB：1個5 x 2針腳支持2個USB1.0端口 ·數字I/O：支持16入或者16出 四、特點及應用領域 由于該板卡提供的是一個較為便利的硬件平臺，體積小、結構簡單、功能強大、軟件適用性強。故具有相當的靈活性，即只需添加少量的設備就可適用于更多的領域。如： 銀行、證券等金融機構和公共網絡接入的柜臺、查詢等業務，同時也可作為網絡終端節點應用于工業控制領域和軍用領域，具有良好的市場前景。 綜上所述，SoC是未來IC的發展方向，尤其是x86構架的SoC更是為嵌入式系統的應用開辟了新的天地。它的發展將推動科學研究、科技發展，并且可以給我們帶來更多具備多樣化功能和多用途的產品。