Järjestelmäpiirien suunnittelu

Abstract

Järjestelmäpiirit ovat monissa laitteissa käytettyjä mikropiirejä, joille on toteutettu tiettyyn tarkoitukseen räätälöity kokonaisuus komponentteja. Komponentteja ovat esimerkiksi prosessorit tai muistit. Komponentit muodostavat piirillä lohkoja, jotka yhdessä ohjelmiston kanssa muodostavat järjestelmäpiirin.

Järjestelmäpiirien suunnittelu on pitkä ja monimutkainen prosessi, joka vaatii laajaa osaamista. Järjestelmäpiirien kysynnän kasvaessa, esimerkiksi esineiden internet laitteiden yleistymisen vuoksi, piirien täytyy kehittyä entistä tehokkaammiksi. Tehokkaampien piirien luomiseen tarvitaan paljon työtä ja osaavia suunnittelijoita. Järjestelmäpiirien suunnittelijan tulee ymmärtää piirisuunnittelun lisäksi myös suunnittelussa käyttämiään ohjelmistoja ja työkaluja. Ohjelmistot ja työkalut helpottavat suunnittelua, mutta ilman suunnittelijan määrätietoa, niiden tehokkuus laskee merkittävästi. Suunnittelun vaiheisiin kuuluvat muun muassa spesifikaation kirjoittaminen, mallinnus, sekasignaalisuunnittelu, synteesi ja varmennus. Jokaisen suunnitteluvaiheen huolellinen suoritus johtaa valmiiseen järjestelmäpiiriin.

Tässä työssä tarkastellaan järjestelmäpiirin suunnittelua ja sen testaamista. Työ jakautuu kolmeen osaan, joista ensimmäisessä eli luvussa kaksi käsitellään kehitysprosessia kokonaisuutena, suunnittelussa käytettäviä ohjelmistoja ja työkaluja, sekä järjestelmäpiirien tulevaisuutta. Toisessa osassa eli luvussa kolme, tutustutaan suunnittelun ja kehityksen eri vaiheisiin, kuten spesifikaatio, mallintaminen ja fyysinen suunnittelu. Kolmannessa osassa eli luvussa neljä käsitellään piirien testausta.