IP核是指用于產(chǎn)品應(yīng)用專用集成電路（ASIC）或者可編輯邏輯器件（FPGA）的邏輯塊或數(shù)據(jù)塊。將一些在數(shù)字電路中常用但比較復(fù)雜的功能塊，如FIR濾波器，SDRAM控制器，PCI接口等等設(shè)計(jì)成可修改參數(shù)的模塊，讓其他用戶可以直接調(diào)用這些模塊，這樣就大大減輕了工程師的負(fù)擔(dān)，避免重復(fù)勞動(dòng)。隨著CPLD/FPGA的規(guī)模越來越大，設(shè)計(jì)越來越復(fù)雜，使用IP核是一個(gè)發(fā)展趨勢。理想地，一個(gè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)核應(yīng)該是完全易操作的–也就是說，易于插入任何一個(gè)賣主的技術(shù)或者設(shè)計(jì)方法。通用異步接發(fā)報(bào)機(jī)（UARTs）、中央處理器（CPUs）、以太網(wǎng)控制器和PCI接口（周邊元件擴(kuò)展接口）等都是知識(shí)產(chǎn)權(quán)核的具體例子。　
　
知識(shí)產(chǎn)權(quán)核心分為三大種類：硬核，中核和軟核。硬件中心是知識(shí)產(chǎn)權(quán)構(gòu)思的物質(zhì)表現(xiàn)。這些利于即插即用應(yīng)用軟件并且比其它兩種類型核的輕便性和靈活性要差。像硬核一樣，中核（有時(shí)候也稱為半硬核）可以攜帶許多配置數(shù)據(jù)，而且可以配置許多不同的應(yīng)用軟件。三者之中最有靈活性的就是軟核了，它存在于任何一個(gè)網(wǎng)絡(luò)列表（一列邏輯門位和互相連接而成的集成電路）或者硬件描述語言（HDL）代碼中。　　
目前許多組織像免費(fèi)的IP項(xiàng)目和開放核一類的都聯(lián)合起來共同致力于促進(jìn)IP核的共享。
多組織像免費(fèi)的IP項(xiàng)目和開放核一類的都聯(lián)合起來共同致力于促進(jìn)IP核的共享。

硬件描述語言HDL(Hardware Description Language)的發(fā)展為復(fù)雜電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了建立各種硬件模型的工作媒介。它的描述能力和抽象能力強(qiáng)，給硬件電路，特別是半定制大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)帶來了重大的變革。目前，用得較多的有已成為IEEE為 STD1076標(biāo)準(zhǔn)的VHDL、IEEE STD 1364標(biāo)準(zhǔn)的Verilog HDL和Altera公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的AHDL等。

由于HDL的發(fā)展和標(biāo)準(zhǔn)化，世界上出現(xiàn)了一批利用HDL進(jìn)行各種集成電路功能模塊專業(yè)設(shè)計(jì)的公司。其任務(wù)是按常用或?qū)Ｓ霉δ?#xff0c;用HDL來描述集成電路的功能和結(jié)構(gòu)，并經(jīng)過不同級(jí)別的驗(yàn)證形成不同級(jí)別的IP內(nèi)核模塊，供芯片設(shè)計(jì)人員裝配或集成選用。

IP（Intellectual Property）內(nèi)核模塊是一種預(yù)先設(shè)計(jì)好的甚至已經(jīng)過驗(yàn)證的具有某種確定功能的集成電路、器件或部件。它有幾種不同形式。IP內(nèi)核模塊有行為（behavior）、結(jié)構(gòu)（structure）和物理（physical）3級(jí)不同程度的設(shè)計(jì)，對應(yīng)有主要描述功能行為的“軟IP內(nèi)核(soft IP core)”、完成結(jié)構(gòu)描述的“固IP內(nèi)核(firm IP core)”和基于物理描述并經(jīng)過工藝驗(yàn)證的“硬IP內(nèi)核(hard IP core)”3個(gè)層次。這相當(dāng)于集成電路（器件或部件）的毛坯、半成品和成品的設(shè)計(jì)技術(shù)。

軟IP內(nèi)核通常是用某種HDL文本提交用戶，它已經(jīng)過行為級(jí)設(shè)計(jì)優(yōu)化和功能驗(yàn)證，但其中不含有任何具體的物理信息。據(jù)此，用戶可以綜合出正確的門電路級(jí)網(wǎng)表，并可以進(jìn)行后續(xù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具有最大的靈活性，可以很容易地借助于EDA綜合工具與其他外部邏輯電路結(jié)合成一體，根據(jù)各種不同的半導(dǎo)體工藝，設(shè)計(jì)成具有不同性能的器件。可以商品化的軟IP內(nèi)核一般電路結(jié)構(gòu)總門數(shù)都在5000門以上。但是，如果后續(xù)設(shè)計(jì)不當(dāng)，有可能導(dǎo)致整個(gè)結(jié)果失敗。軟IP內(nèi)核又稱作虛擬器件。

硬IP內(nèi)核是基于某種半導(dǎo)體工藝的物理設(shè)計(jì)，已有固定的拓?fù)洳季趾途唧w工藝，并已經(jīng)過工藝驗(yàn)證，具有可保證的性能。其提供給用戶的形式是電路物理結(jié)構(gòu)掩模版圖和全套工藝文件，是可以拿來就用的全套技術(shù)。
固IP內(nèi)核的設(shè)計(jì)深度則是介于軟IP內(nèi)核和硬IP內(nèi)核之間，除了完成硬IP內(nèi)核所有的設(shè)計(jì)外，還完成了門電路級(jí)綜合和時(shí)序仿真等設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。一般以門電路級(jí)網(wǎng)表形式提交用戶使用。

TI，Philips和Atmel等廠商就是通過Intel授權(quán)，用其MCS51的IP內(nèi)核模塊結(jié)合自己的特長開發(fā)出有個(gè)性的與Intel MCS51兼容的單片機(jī)。

常用的IP內(nèi)核模塊有各種不同的CPU(32/64位CISC/RISC結(jié)構(gòu)的CPU或8/16位微控制器/單片機(jī)，如8051等)、32/64位DSP（如320C30）、DRAM、SRAM、EEPROM、Flashmemory、A/D、D/A、MPEG/JPEG、USB、PCI、標(biāo)準(zhǔn)接口、網(wǎng)絡(luò)單元、編譯器、編碼/解碼器和模擬器件模塊等。豐富的IP內(nèi)核模塊庫為快速地設(shè)計(jì)專用集成電路和單片系統(tǒng)以及盡快占領(lǐng)市場提供了基本保證。

轉(zhuǎn)載自https://www.mianbaoban.cn/blog/post/10505

總結(jié)

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