2016中国十大IC设计企业排名
2016中国十大IC设计企业排名
[导读]&随着物联网的迅速发展以及各国对信息安全问题重视程度的提高，集成电路产业上游的IC设计的重要性更加凸显。PC时代的英特尔和智能手机时代的高通作为IC设计企业标杆在获取高额利润的同时也拥有较高的话语权。在中国大基金的支持以及中国企业的努力下，中国IC设计企业也在大跨步发展。你都了解2016年销售额前十的中国IC设计企业吗？
随着物联网的迅速发展以及各国对信息安全问题重视程度的提高，集成电路产业上游的IC设计的重要性更加凸显。PC时代的英特尔和智能手机时代的高通作为IC设计企业标杆在获取高额利润的同时也拥有较高的话语权。在中国大基金的支持以及中国企业的努力下，中国IC设计企业也在大跨步发展。你都了解2016年销售额前十的中国IC设计企业吗？
中国十大IC设计企业排名
根据中国半导体行业协会统计，2016年中国集成电路产业销售额达到 4335.5 亿元，同比增长
20.1%。其中，设计业继续保持高速增长，销售额为 1644.3 亿元，同比增长
24.1%；制造业受到国内芯片生产线满产以及扩产的带动，2016 年依然快速增长，同比增长 25.1%，销售额1126.9
亿元；封装测试业销售额 1564.3 亿元，同比增长 13%。
根据海关统计，2016年集成电路进口 3425.5亿块，同比增长 9.1%；进口金额2270.7亿美元，同比下降1.2%。出口集成电路
1810.1亿块，同比下降 1%；出口金额 613.8 亿美元，同比下降11.1%。
中国半导体行业协会发布的“2016年中国集成电路设计十大企业”
2016 年因为未完成收购，北京君正并未统计在此次排名中，而且 2017 年兆易创新又以 65 亿元并购北京硅成，预计 2017
年全国十大设计企业排名会发生巨大变更。
十大IC设计企业及代表产品
深圳市海思半导体有限公司（2016年销售额：260亿元）
海思半导体有限公司（Hisilicon）成立于2004年10月，属于华为集团，前身为创建于1991年的华为集成电路设计中心，是一家高速成长的芯片与器件公司。海思总部位于深圳，在北京、上海、美国硅谷和瑞典设有设计分部。
海思半导体现为中国最大的无晶圆厂芯片设计公司，业务包括消费电子、通信、光器件等领域的芯片及解决方案，成功应用在全球100多个国家和地区，主要产品为无线通讯芯片，包括拥有WCDMA功能的手机系统单芯片。
海思与美国、日本、欧洲及国内的业界同行建立了良好的战略伙伴关系，拥有成熟稳固的晶圆加工、封装及测试合作渠道。
代表产品：麒麟系列处理器
目前，华为的麒麟系列处理器取得了较大的成功，其最新产品麒麟960已经搭载在新旗舰手机华为Mate9及华为P10上。
虽然海思已经在国内IC设计市场取得了领先地位，但与高通、联发科等厂商相比仍然有一定的距离。回顾海思麒麟处理器的发展历程，我们会发现并非一帆风顺。
公开资料显示，从华为的麒麟芯片诞生至今，用户已经突破了1亿，而处理器的型号也从K3V2发展到现在的麒麟960。麒麟处理器的累计出货量已经达到了8000万，这是一个相当给力的数据。
但海思芯片也经历过被质疑的漫长之路。从2004年10月开始做算起，到2014年，搭载海思麒麟920芯片的荣耀6手机以及搭载海思麒麟925芯片的Mate
7手机发布，海思用了近十年才站到世界舞台，逐渐得到认可。
除了应用于智能手机，海思的处理器在安防领域也取得了一定的成绩，目前也有在无人机上的应用案例。
清华紫光展锐（2016年销售额：125亿元）
紫光展锐是紫光集团通过连续三次国际并购和一次外资入股，斥资27.77亿美元组建而成。展讯于日被紫光集团收购。锐迪科于日被紫光集团收购，并于2016年将两者整合为紫光展锐。目前紫光展锐拥有5000多名员工，其中90%以上是研发人员，并在全球设有16个技术研发中心及7个客户支持中心。
清华控股有限公司是紫光集团的绝对控股股东，清华控股有限公司是清华大学出资设立的国有独资有限责任公司。
整合后的紫光展锐致力于移动通信和物联网领域的2G/3G/4G移动通信基带芯片、射频芯片、物联网芯片、电视芯片、图像传感器芯片等核心技术的自主研发，产品覆盖手机、平板、物联网、智能可穿戴、导航定位、摄影成像、数字电视等领域的海量终端市场，可为全球客户提供一站式的交钥匙解决方案。
在不断技术创新的同时，紫光展锐充分发挥资本的创新驱动力，进一步加强企业的持续创新能力，向打造世界级芯片企业迈进。2014年紫光展锐与国际芯片巨头英特尔达成战略联盟，共同开展基于英特尔架构移动设备的产品开发和应用。2015年国家集成电路产业投资基金与紫光集团达成了百亿元人民币的战略投资，用于提升集成电路业务的核心竞争力。2016年紫光展锐获得了ARM
V8架构手机处理器授权，将致力研发国产自主可控架构的CPU。
代表产品：手机基带芯片
紫光展锐根植中国，面向全球市场，已于包括三星、HTC、华为、联想、TCL等1300多家国内外一线品牌公司和方案设计厂商建立了良好的合作关系，2015年紫光展锐芯片出货量达7亿套片，手机基带芯片市场份额稳居世界第三，并跻身全球前十的IC设计企业。
2016年展讯预计全年出货芯片6.5亿套，其中智能手机芯片3亿套，营收达18.8亿美元；锐迪科在物联网领域出货芯片2亿套。两者合并营收将达20亿美元，相比去年增长20%。目前全球三分之一的手机芯片、超过20%的SIM卡、中国四分之一的二代身份证由清华紫光来提供，清华紫光在社保卡、居民健康卡等等市场的覆盖率更是超过了75%。
深圳市中兴微电子技术有限公司 （2016年销售额：56亿元）
深圳市中兴微电子技术有限公司（以下简称“中兴微电子”）是中兴通讯的全资子公司，其前身是成立于1996年的中兴通讯IC设计部，于2003年注册成立。目前主要业务为通讯IC和多媒体讯息及消费类终端等的IC研发和销售。
近年来，作为中兴通讯旗下的全资子公司，一直承担着对内技术支撑服务的中兴微电子始终披着“神秘面纱”。直到2014年年底，中兴微电子才首次以独立子公司身份亮相，并带来了业界最新的18款芯片、22款终端产品以及成熟的解决方案，实现从幕后到台前的角色转型。
中兴微电子以通信技术为核心，致力于成为全球领先的综合芯片供应商。经过十多年的发展，中兴微电子已建立了一支高素质的研发和管理队伍，研发人员超过2000人，在全球设有11个研发机构。截至2016年上半年，共申请IC专利超过2000件（其中PCT国际专利超过600件）。2015年中兴微电子销售规模51亿元，进入国内IC设计公司前三。
未来，中兴微电子将立足管道、拓展终端，同时布局大数据、云、物联网和可穿戴市场，成为“云、管、端”全球领先的综合性设计公司。
代表产品：手机modem芯片
2000年前后，随着国家发展3G技术，中兴微电子的首个无线芯片项目得以建立，开始自研WCDMA芯片，中兴微电子的移动芯片研发工作也正是从这个时间节点开始。
在基带芯片方面，从3G时代的基带芯片开始，到CDMA、WiMax、LTE等所有制式都是中兴微电子自主研发。在射频天线方面，天线发射系统Ru、数字中频等领域目前已推出了系列化产品。
中兴微电子的产品线分为手机产品、多媒体产品、有线产品以及无线产品。其中在移动终端通信领域，中兴微电子致力于提供3G/4G终端整体解决方案，提供基带处理器（Modem）、射频（RF）、应用处理器（AP）、电源芯片（PMU）等产品。
华大半导体有限公司 （2016年销售额：47.6亿元）
华大半导体有限公司（简称华大半导体）成立于2014年5月，是中国电子信息产业集团有限公司（CEC）全资子公司，是CEC整合其旗下集成电路板块、打造具有国际竞争力半导体企业的平台。
CEC名列世界500强，业务众多，仅二级企业就有22家，控股上市公司15家。中国电子为了突出主业，通过业务梳理，确定了5大业务板块——新型显示、信息安全、集成电路、高新电子、信息服务，并决定通过专业化子集团方式发展每一个板块。软件与集成电路，是CEC的核心业务，集团希望通过建立专业子集团，由这个半导体控股公司进行专业化经营的方式，来解决板块大发展的问题。
华大半导体旗下的集成电路企业，经多年产品开发、应用和市场实践，已经在智能安全芯片以及电源管理芯片领域占有较领先的市场份额。
华大半导体着力推动国民经济重要领域所用芯片的国产化替代，以保证国家网络信息安全，提供产业发展支撑。
在华大半导体的发展规划中，除了原有的智能卡、显示及多媒体、北斗导航之外，公司确立了计算机网络和工业控制两个保障国家网络安全和核心制造系统安全的领域。
代表产品：智能卡
华大半导体现有三大业务，智能卡业务、显示及多媒体业务以及模拟电路。智能卡业务已排名国内第一，进入良性循环。目前中国智能卡市场已经开始趋于饱和，新的增长点、金融智能卡国产化还需要时间;显示产品作为CEC平板战略的支撑，在CEC面板产业和中国面板产业高速发展的历史时期，业绩也有明显提升，但是整体规模相对于整个产业还是偏小。
北京南瑞智芯微电子科技有限公司（2016年销售额：35.6亿元）
北京南瑞智芯微电子科技有限公司（以下简称“南瑞智芯公司”）是南京南瑞集团公司全资子公司，与南瑞集团北京通信用电技术中心、通信与用电技术分公司一体化运营，于2013年1月注册成立（通信与用电技术分公司成立于2010年1月），致力于成为以芯片为核心支撑的安全类、监控类、服务类业务国内一流整体解决方案提供商。
南瑞智芯公司充分把握智能电网建设的机遇，加快构筑集约化管控平台，全面推进“三做一超”业务战略（做高安全、做大监控、做专服务，打造超百亿规模业务体系），深入落实“三化一芯”发展路径（芯片传感业务自主化、通信控制业务智能化、用电节能业务互动化，建设“智芯工程”），大力提升队伍能力素质，不断开创创新发展新局面。
南瑞智芯公司承担了多项重点科研和产业化项目，取得一批具有自主知识产权的产品及成果。申请并获受理专利及软件著作权182项（其中发明专利55项），申请国际专利7项。
代表产品：高端智能用电产品及解决方案
北京南瑞智芯微电子科技有限公司是国内领先的高端智能用电产品及整体解决方案提供商，为国家电网公司提供各类智能芯片产品。
格科微电子（上海）有限公司 （2016年销售额：34亿元）
格科微电子（上海）有限公司成立于2003年9月，总部位于上海浦东张江高科技园区，在中国大陆（上海、深圳、北京）、香港、台湾等设有分支机构。公司是由多名硅谷归国技术人员于2003年12月创立的外商独资企业，主要从事CMOS图像传感器、LCD
Driver、高端嵌入式多媒体SOC芯片及应用系统的设计开发和销售。
格科微电子的核心实力是创新设计能力、高效及灵活的制造工序以及和供货商（例如代工厂及封装厂）、CMOS摄像模块制造商、LCD模块制造商、终端设备制造商及设计公司等业界参与者建立关系。
格科已连续5年位列中国IC设计公司销售额前十，并获得了中国半导体行业协会颁发的“中国十大集成电路设计企业”的称号。格科在CMOS图像传感器及多媒体处理器的设计和算法上，都拥有完全的自主知识产权，以及世界领先水平、最具竞争力的制造工艺技术。目前，已经拿到多项CMOS图像传感器结构和工艺方面的美国专利，近150项国内发明及实用新型专利，还有120余项CMOS图像传感器结构方面的中国专利正在审批之中。
代表产品： CMOS图像传感器
格科微电子主要从事CMOS图像传感器的设计开发和销售，目标瞄准正在快速成长，全球销售额达到20亿美元的图像传感器市场。
格科微电子设计、开发及销售具成本优势的高质量CMOS图像传感器芯片，其芯片可采集光学图像并转换成数字图像输出信号。其图像传感器主要用于功能手机、智能手机及平板计算机等移动终端。
深圳市汇顶科技股份有限公司 （2016年销售额：30亿元）
汇顶科技成立于2002年，依靠在芯片研发领域的强大优势，于2006年开始进军触控行业，是国家级高新技术企业。作为全球人机交互及生物识别技术领导者，目前已在包括手机、平板电脑和可穿戴产品等在内的智能移动终端领域构筑了领先优势，先后推出全球领先的单层多点触控芯片、全球首创的触摸屏近场通信技术Goodix
Link、全球首家应用于Android手机正面的按压式指纹识别芯片、全球首创的Invisible Fingerprint
Sensor（IFS）、全球首创支持玻璃盖板的指纹识别芯片、全球首创应用于移动终端的活体指纹检测技术Live Finger
DeteconTM等。
目前，汇顶科技的产品和解决方案主要应用于华为、OPPO、vivo、小米、乐视、中兴、魅族、联想、金立、TCL、Nokia、Dell、HP、LG、ASUS、acer、
TOSHIBA、Panasonic等国际国内知名品牌，服务全球数亿人群。
汇顶科技注重自主知识产权及专利积累，截至2016年12月，汇顶科技已申请、取得的国际、国内专利共计826件。
代表产品： 手机指纹识别芯片
汇顶Live Finger Detecon凭借其卓越的创新应用价值斩获了2017国际消费电子展（CES）全球创新金奖，这是汇顶科技继2016年凭借IFS（触控与指纹识别一体化技术）和Goodix
Link（触摸屏近场通信技术）两项技术获得CES创新大奖后再次得到CES创新奖项，汇顶科技也由此成为首家荣获CES全球创新金奖的中国IC设计公司。
杭州士兰微电子股份有限公司 （2016年销售额：27.6亿元）
杭州士兰微电子股份有限公司于1997年成立，坐落于杭州高新技术产业开发区，是专业从事集成电路芯片设计以及半导体微电子相关产品生产的高新技术企业，
2003年3月公司股票在上海证券交易所挂牌交易，成为第一家在中国境内上市的集成电路芯片设计企业。
杭州士兰微电子的技术与产品涵盖了消费类产品的众多领域，在多个技术领域保持了国内领先的地位（如以光盘伺服为核心的数字音视频技术、绿色电源芯片技术、高压智能功率模块技术、特种半导体分立器件技术等），在特殊工艺尤其是高压集成电路工艺领域，已取得了领先的技术与产品研发成果。
杭州士兰微电子目前的产品和研发投入主要集中在以下三个领域：
1、应用于消费类数字音视频系统的集成电路产品。
2、基于士兰微电子集成电路芯片生产线的双极、bicmos和bcd工艺为基础的高压、高功率、高频特殊工艺的集成电路、分立器件和微机电（mems）产品。
3、应用于显示屏的高可靠红、绿、蓝三基色led芯片和器件；应用于半导体照明的高亮度白光led芯片和器件。
代表产品：消费类数字音视频系统的集成电路产品
杭州士兰微电子应用于消费类数字音视频系统的集成电路产品包括以光盘伺服为基础的数字音视频soc芯片和系统、车载多媒体芯片和系统以及视频监控芯片和系统等。
大唐半导体设计有限公司 （2016年销售额：24.3亿元）
大唐半导体设计有限公司（简称大唐半导体）是大唐电信科技产业集团控股的大唐电信科技股份有限全资子公司，大唐电信对现有集成电路设计产业资源进行了整合，投资近25亿元，2014年3月在北京注册成立“大唐半导体设计有限公司”。于，旗下拥有联芯科技、大唐微电子以及大唐恩智浦三家集成电路设计企业，员工总人数1300人，其中总部员工人数为60人（90%为研发人员）。
大唐半导体目前具备IC全流程设计能力，拥有数字电路、模拟电路、射频电路、数模混合电路的综合规划和设计能力，并建立了相应的开发测试、仿真验证平台和环境，能够同时在芯片级、模块级、系统级和方案级向客户提供全方位产品、服务与解决方案。具体产品包括移动终端芯片、智能卡安全芯片、新能源汽车和混合动力汽车电源管理驱动芯片，大力推动了国家4G产业自主发展、信息安全技术水平发展及新能源相关半导体领域的开拓。
大唐半导体先后为国内外知名终端厂商、电信运营商及国内公安部、人力资源和社会保障部、卫生和计划生育委员会、住房和城乡建设部、中国银联及各商业银行等政府和行业用户提供了十几亿只芯片和产品，有力地支撑了国家信息化建设。
未来，大唐半导体将以“创造智能生活新体验”为愿景，进一步加强与行业和产业界伙伴的合作，面向移动互联网、物联网、云计算、大数据等新兴产业，围绕智能终端芯片、信息安全芯片、汽车电子芯片等业务领域，以芯片设计为核心，提升核心竞争力，发挥创新优势，为政府、行业、企业客户及消费者，提供差异定制化、高性价比的芯片及解决方案，实现跨越式发展，力争成为全球知名和中国领先的芯片设计和解决方案提供商。
代表产品：智能终端芯片、安全芯片
目前，大唐电信集成电路设计业务主要以大唐半导体为平台，形成了以智能终端芯片、智能安全芯片、汽车电子芯片和新兴业务为主的产品线。
敦泰科技（深圳）有限公司（2016年销售额： 23.5亿元）
敦泰电子股份有限公司于2005年在美国成立，2006年迁址回亚洲于台湾及深圳设立研发及工程服务中心，是一家全球性的IC设计公司。敦泰电子成立初期主要从事于TFT-LCD显示驱动芯片的开发，2007年开始投入电容式触控屏幕控制芯片的设计研发、制造及销售。2010年在北京和上海增设技术服务中心，2013年又在西安成立了技术服务中心。
敦泰致力于人机界面解决方案的研发，为移动电子设备提供最具竞争力的电容屏触控芯片、TFT
LCD显示驱动芯片、触控显示整合单芯片（支持内嵌式面板的IDC）、指纹识别芯片及压力触控芯片等。
敦泰是全球最早从事电容屏多指触控技术研发的公司之一，也是全球出货量最大的电容屏触控芯片提供商，拥有600多项海内外技术专利，在多项技术上领先全球。
敦泰在创立之初即从事TFT LCD显示驱动芯片的研发，并于2015年1月正式并购知名显示驱动芯片厂商旭曜科技（Orise
Tech），极大强化了在该领域的领先地位。凭借在触控和显示领域的深厚积累，敦泰于2015年陆续推出业界领先的指纹识别方案和3D多点触控单芯片方案。
指纹识别领域：提供全方位的产品布局和优异的用户体验。3D触控领域：领先业界推出单芯片可同时支持Mul-touch和多点压力触控的高性能解决方案，可同时识别两根手指不同力度的压力操作，将压力触控技术进阶至多点时代。
敦泰目前公司规模逾800人，研发团队逾600人，销售&技术服务网络遍布全球，技术方案已应用至全球逾25亿台设备，并荣登中国半导体行业协会统计的“中国十大IC设计公司”之列。
代表产品：电容屏触控芯片、TFT LCD显示驱动芯片
敦泰自主研发的Super
In-cell技术革新传统自容技术，保留自容架构简单的优点，突破传统自容检测技术实现多点触控，并可应用于Amorphous、LTPS
多种面板显示技术，效能卓越。Super
In-cell触显整合技术有别于传统触显分离技术使用多颗IC的方式，只需一颗整合型芯片（IDC）即可驱动触显整合型面板，并可简化原本复杂的供应链，从而节省大量生产成本，为产业提供更有成本优势的高端方案选择。
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以上网友发言只代表其个人观点，不代表新浪网的观点或立场。说出来你可能不信，王二正在被信息怪追杀，没错，就是那……
OLED在显示行业的热度还没达到顶峰，Micro LED就出来&ld……
要说最近半导体行业的巨人战争，当属博通费尽心机收购高……
有人说LoRa是NB-IoT的竞争技术，其实我们认为它们是一种……
试想这样的一个情景，你将一枚鸡蛋、一个土豆、一块火腿……
演讲人：郝晓贝时间： 10:00:00
演讲人：王海莉时间： 10:00:00
演讲人：卢柱强时间： 10:00:00
预算：￥50000预算：￥50000
浙江省湖北省
基于FPGA的音频处理芯片的设计
[导读]1 引言
随着数字技术日益广泛的应用，以现场可编程门阵列FPGA（Field Programmable Gate Array）[1]为代表的ASIC[2]器件得到了迅速的普及和发展，器件的集成度和速度都在高速增长。FPGA既具有门阵列的高逻辑密度和
随着数字技术日益广泛的应用，以现场可编程门阵列FPGA（Field Programmable Gate Array）[1]为代表的ASIC[2]器件得到了迅速的普及和发展，器件的集成度和速度都在高速增长。FPGA既具有门阵列的高逻辑密度和高可靠性，又具有可编程逻辑器件的用户可编程性，可以减少系统的设计和维护的风险，降低产品成本，缩短设计周期。本文引用地址:
目前，信号处理技术、通信技术和多媒体技术的迅猛发展都得益于DSP[3]技术的广泛应用。但是对于便携式和家用的语音系统而言，基于一般的DSP芯片的设计方案并不理想。首先DSP的芯片成本以及开发成本在现阶段仍然是比较高的，尤其是芯片成本，远远不及大批量ASIC芯片成本之低。其次便携式的设备对体积要求十分苛刻，限制了一部分DSP芯片的使用，而体积正是ASIC芯片的优点之一。
本文提出了一种基于FPGA的音频处理芯片的硬件电路实现方案。由于对FIR滤波器的算法进行了改良，所以很大程度上减小了芯片的体积和降低了芯片的功耗。
2 算法研究与改良
2.1 普通FIR滤波算法
　　　N阶FIR滤波器可以用下面的线性卷积表示：[4]&
x(n)是输入的音频序列，而y(n)是经过滤波后输出的音频序列，h(k)是N阶滤波器的系数。
简单的实现这个算法，需要N+1次的乘法和N次的加法。所以至少需要一个硬件乘法器和一个定点或者浮点加法器来实现这个功能。由于音频处理芯片只需要做线性卷积，所以我们不需要采用乘法器的结构。一般来说，由于乘法器庞大的结构，占用了芯片上的大部分面积，消耗用了大部分功率。而不使用乘法器的结构将会节约可观的芯片面积和功耗。为了实现这种结构，我们需要改良FIR滤波算法。
2.2 改良滤波算法
首先，将滤波的系数h(k)用二进制表示法(POT，Power of Two)表示：
例如：h(k)=0.-2-7-2-16
我们给出7阶滤波器的一组系数，使用POT表示(精度小于10－4)：
h(0) = 0.3761 = 2-1-2-3+2-10+2-13-2-15
h(1) = 0.3083 = 2-2+2-4-2-8-2-12
h(2) = -0. = -2-3+2-5-2-11
h(3) = 0. = 2-4+2-9-2-14
h(4) = -0. = -2-5-2-9+2-13
h(5) = 0. = 2-6+2-10+2-15
h(6) = -0. = -2-8-2-12+2-16
h(7) = 0. = 2-9-2-14-2-16
n=7时滤波器的输出值y如下：
y = (2-1-2-3+2-10+2-13-2-15) * x(7)
+(2-2+2-4-2-8-2-12) * x(6)
+(-2-3+2-5-2-11) * x(5)
+(2-4+2-9-2-14) * x(4)
+(-2-5-2-9+2-13) * x(3)
+(2-6+2-10+2-15) * x(2)
+(-2-8-2-12+2-16) * x(1)
+(2-9-2-14-2-16) * x(0)
很明显，x(n)的系数全部都是2的负k次幂，所以我们可以把具有相同系数的x(n)合并起来。
y(n)=2-1(...2-1(2-1(2-1u1+u2)+u3)+...)+u16)
uj=xj(1)+ xj(2)+&&+ xj(rj)
其中1&j&16, xj(i)&{x(n-k)}, 1&i&rj
由前面的系数，可以得到：
U1 = x(n-6)-x(n-7); U2 = -x(n)+x(n-5);
U3 = -x(n-3)-x(n-7); U4 = x(n)+x(n-4);
U5 = -x(n-1)-x(n-6); U6 = -x(n-2);
U7 = x(n)+x(n-5); U8 = x(n-3)-x(n-4)+x(n-7);
U5 = -x(n-1)-x(n-6); U10 = 0;
U11 = x(n-5); U12 = x(n-2)-x(n-4);
U13 = x(n-1)+x(n-3); U14 = -x(n)-x(n-2);
U15 = x(n-1); U16 = x(n);
按照这个算法，先求U1的值，然后将结果右移一位，再将结果与U2的值相加，依此类推，即可得到y(n)。我们使用若干次加法和16次移位操作即可完成FIR滤波，算法的复杂度和功耗都大大地降低。
3 音频处理芯片的设计
3.1 结构概述
在整个音频处理芯片的结构中，我们没有采用任何乘法器，取而代之的是一个加法器和移位器。加法器的结果输出到移位器，移位器的输出再反馈到加法器的输入端，循环运算实现滤波器的功能。
考虑7阶的FIR滤波器，需要对x进行8次采样，所以输入的数据都应该保存在一个8*16的DataRAM之中（16bit的采样精度）。系数RAM（ProgramRAM）的大小取决于操作的个数，在上面提到的算法中，一共有28个操作，所以ProgramRAM的大小不能小于28，在这里我们使用了一个32*6的ProgramRAM，以满足算法需要。
考虑到音频处理芯片的可扩展性，我们在音频处理芯片外设置一个EEPROM用来存放系数，当芯片启动的时候，从EEPROM中将数据转存到ProgramRAM中，以适应不同FIR滤波器的系数，极大地增强了音频处理芯片的可编程性。
音频处理芯片的模块主要包括EEPROM, ProgramRAM, DataRAM,串并转换模块，并串转换模块，地址生成模块，主控制器模块。
3.2 寻址方式描述
在系统启动时，附加的EEPROM储存的系统参数值,包括输入信号在DataRAM中的地址值和相应的标志位(32*6bit) ，依次读入ProgramRAM中去。
其中，Zero,Sign,Shift分别为操作控制
Zero表示不加任何操作数
Sign表示加上负的操作数
Shift表示移位操作
而Virtual Address表示操作数的虚拟地址。
Base Address总是指向DataRAM中最早写入的值所在的地址，也就是x(n-7)的地址，而Virtual Address其他值相对于x(n-7)的地址，所以可以得出操作数在DataRAM中实际的地址：
Physical Address=BaseAddress+VirtualAddress
以y(n)=2-1(...2-1(2-1(2-1u1+u2)+u3)+...)+u16)中的u1为例
U1 = x(n-6) - x(n-7);
参数设置：C1= x(n-6)=000001
C2=-x(n-7)=011000
※最低的三位表示存储地址
※第4位表示移位标志,C2(4)为1表示计算出U1以后要右移得到2-1* U1
※第5位表示符号位，控制加减运算。C1(5)为0表示加, C2(5)为1表示减
※最高位，也就是第6位在Un=0时为1，这里只有C19(6)为1
3.3 端口描述
3.4 模块设计
3.4.1 EEPROM [5]
&EEPROM用来存储系统参数
&EEPROM是32*6bit的存储阵列
&EEPROM的输入是Enable，Address(4 downto 0)
&EEPROM的输出是CoeffData(5 downto 0)
&EEPROM的首单元存放了操作的个数；例如，首单元存放&011100&表示一共有28个操作。
3.4.2 ProgramRAM [6]
&ProgramRAM接收EEPROM中的系统参数
&ProgramRAM是32*6bit的存储阵列
&ProgramRAM的输入是Write，Read，DataIn(5 downto 0)，Address(4 downto 0)
&ProgramRAM的输出是Zero，Sign，Shift，DataAddr(2 downto 0)
3.4.3串并转换模块[7] (Serial2Parallel)
&Serial2Parallel接收来自ADC的串行数据、数据时钟和帧同步信号
&Serial2Parallel将串行输入信号转化为16bit的并行信号
&Serial2Parallel的输入是DataClk，DataIn，FrameSync
&Serial2Parallel的输出是DataOut(15 downto 0),DataOutSync
3.4.4并串转换输出模块[7] (Parallel2Serial)
?Parallel2Serial将并行信号转化为串行信号
?Parallel2Serial的输入是DataIn(15 downto 0)，DataClk，FrameSync
?Parallel2Serial的输出是DataOut
3.4.5主控制器模块(Main Controller)
&主控制器模块是整个设计的核心，它协调控制着其他各个模块的工作
&主控制器模块是根据操作流程图设计的一个状态机
3.4.6 地址生成模块(AddressGen)
&PhysicalAddress实际上是一个加法器,将VirtualAddress与BaseAddress相加产生读地址
&BaseAddress实际上是一个计数器，IncreaseBase信号控制加1，产生写地址
&MUX选择读地址或者是写地址到DataRAM
4 音频处理芯片的仿真
4.1 仿真波形
4.2 仿真结果
通过程序，对一组输入序列进行了仿真结果比较，所获得的结果如表1所示。
表1：仿真结果比较
通过表1可以看出音频处理芯片达到了预期的设计目标，效果良好。
可以看到，期望值和仿真结果在最后一位会有&1的误差，这是由于我们采用的移位算法将最后一位移出时不进行四舍五入造成的。经过计算，这种误差不会影响FIR的精度。
本文设计的音频处理芯片主要实现FIR滤波器功能，可以满足较为简单的语音信号处理的需要。用POT系数表示方法来表示系统参数，用一个加法器和一个移位寄存器实现乘法器的功能，这样在面积功耗上就有相当大的优势。设计过程是采用自顶向下的设计方法。最终的仿真结果符合预期的要求
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