使用基于業(yè)界標準、帶有片上存儲器和各種標準接口的ARMò處理器，再加上面向特定應用邏輯和非標接口的金屬可編程模塊 (MP模塊)，構成的可定制微控制器是切實可行的SoC開發(fā)方法，能夠解決上述問題：
-采用經過驗證的軟/硬件模塊、較短的金屬布局布線的設計階段，以及并行的軟/硬件開發(fā)，再加上業(yè)界標準ARM架構所提供的廣泛支持，可以縮短設計時間。
-采用預先已經準備好的基礎晶圓，僅針對定制部分添加金屬層，可以縮短器件生產制造的時間。
-最大限度地減少集成特定應用邏輯方面的設計耗費，并減少制備工藝中所需的光罩數，可以降低開發(fā)成本。
-仿真板包括了處理器、內存、外設和標準接口，并用FPGA來代替MP模塊，實現了軟/硬件全速并行測試，提高了器件生產制造和軟件開發(fā)的首次成功率。
可定制微控制器架構
圖1：基于ARM9的可定制微控制器架構
該架構具有齊備的標準外設和接口，能滿足大多數應用對用戶接口、聯(lián)網/連接和存儲的要求。此外，在MP模塊中還可以實現各種外設實例或其它外設/接口。
該架構實現了復雜的系統(tǒng)控制器，集成了所有的系統(tǒng)和功率管理功能，可以控制系統(tǒng)的啟動和關閉。該控制器具有多個時鐘源和外設開關控制線，使每個功能構件都能以支持應用的最小時鐘頻率運行，也可在不需要時進入閑置模式。因此能最大限度地降低器件的功耗。
金屬可編程模塊
圖2：金屬可編程模塊
可定制微控制器設計/制備流程
如圖3所示，可定制微控制器設計流程的目標是要在最短時間內，以合理的成本和極高的首次硅和軟件成功率，開發(fā)面向特定應用的系統(tǒng)級芯片 (SoC)，并包含軟件和硬件。
圖3：可定制微控制器設計流程
快速將面向特定應用的硬件集成在微控制器平臺上。面向特定應用的硬件以RTL語言設計；這些RTL模塊可以集成到已經包含了AHB接口、DMA信道、I/O信道等單元的MP模塊代碼模板中。
面向特定應用的軟件/操作系統(tǒng)與接口/外設驅動程序的快速集成。平臺上所有接口/外設均有驅動程序。這些驅動程序也可作為MP模塊中相同接口/外設的驅動程序模板。已經有很多業(yè)界領先的操作系統(tǒng)被移植到微控制器架構上。將這些軟件模塊與應用代碼模塊和用戶接口集成起來的工作可與硬件開發(fā)一同進行。
在物理設計/掩模光刻之前進行軟/硬件實時仿真。仿真板利用一個標準芯片實現了MCU平臺，利用FPGA來模擬MP模塊。這樣就可以接近真實運行的速度仿真特定應用的硬件和底層軟件，且無需任何成本就可修正錯誤。
快速完成布線布局，只需針對金屬層。采用成熟的布局方案快速完成MP模塊的金屬層布線布局。
高效、低成本的掩模光刻。只需要對器件金屬層進行掩模。
快速的生產制造過程，只需針對金屬層。各特定應用器件的光刻制備以預制的微控制器平臺為起點，只需添加金屬層。
以FPGA為基礎的仿真板
圖4：可定制微控制器的仿真板架構
-器件固定功能部分用帶外接FPGA接口的單芯片來實現。
-使用高密度的FPGA仿真MP模塊，包括內嵌存儲器和外部I/O。
-采用FPGA配置存儲器為MP模塊保存編譯好的HDL代碼。
-外部總線接口 (EBI) 和FPGA的外接I/O連接到擴展板上不同類型的內存，如SDRAM、移動DDRAM、猝發(fā)Cellular RAM、NOR閃存、NAND閃存等。這些存儲器將加載應用軟件和應用數據集。
-所有標準接口 (
