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随着超大规模集成电路工艺的发展,人类已经进入了超深亚微米时代。先进的工艺使得人们能够把包括处理器、存储器、模拟电路、接口逻辑甚至射频电路集成到一个大规模的芯片上,形成所谓的SOC(片上系统)。嵌入式非易失性存储器已成为当今许多SOC系统解决方案的一个重要组成部分。针对目前SOC系统的快速发展对存储器的嵌入应用需求现状,本文研究了非易失性存储器IP在SOC系统中的嵌入及编程。本文首先研究了非易失性存储器工作机制,在此基础上,完成了非易失性存储器IP在SOC系统中嵌入的总体架构设计,并研究设计了非易失性存储器IP嵌入的ICSP(在线串行编程)电路和非易失性存储器IP嵌入的IAP(在应用中编程)电路,实现了非易失性存储器IP在SOC系统中嵌入设计。从总体架构上,本文将非易失性存储器IP在SOC系统中的嵌入设计分为三个部分:1.非易失性存储器IP嵌入的ICSP电路设计:设计非易失性存储器ICSP电路。该电路具有对SOC系统中Configuration配置存储区、Identification用户信息存储区、Flash程序存储器以及EEPROM用户数据存储器分别进行擦除、编程和验证操作的功能。2.非易失性存储器IP嵌入的IAP电路设计:设计非易失性存储器IAP电路。该电路具有在SOC系统正常工作状态下,对EEPROM用户数据存储器进行擦除、编程和验证操作的功能。3.非易失性存储器IP在SOC系统的嵌入:设计SOC系统与非易失性存储器IP的接口。保障正常工作状态下,SOC系统可以从非易失性存储器读出存放在其中的数据;保障编程工作模式下,所设计的ICSP电路和IAP电路可以完成对非易失性存储器的擦除、编程和验证操作。在本课题的设计过程中,对所设计ICSP和IAP电路的各个模块进行仿真验证,在存储器IP在SOC系统嵌入之后,进行了SOC系统全电路的联合仿真验证,最后,将基于SMIC 0.35um 2P3M CMOS工艺完成电路版图设计和验证以及后仿真后流片。