嵌入式系统芯片的开发和产业化不但需要向用户提供高质量的芯片,还应当提供基于该芯片的高质量的系统解决方案,进而提高芯片的核心竞争力。本课题主要研究基于自主研发的一款SOC——Garfield芯片的低成本应用系统解决方案。该设计选取手持终端设备作为设计对象,推出具有播放MP3、录音、学习、娱乐和网络互连等功能的应用系统,给出总体方案。依据该方案,围绕低成本指标,对系统的各功能模块进行多方案的分析和比较;阐述了选用元器件的理由,给出基本电路、存储器电路、录音和放音电路、显示电路和通信电路的详细设计、实现细节以及基本电路的调试方法等;分析了Garfield芯片各个模块的硬件接口特性和AC’97、MMC等协议的特殊要求,根据外围模块芯片的特性和要求,设计了精简高效的NAND FLASH、AC’97、MMC、LCD和UART驱动软件,给出了软件流程和部分重要代码,介绍了软硬件协同设计和调试的方法,结合文件系统和NAND FLASH的特性对操作系统的Boot loader(启动)过程作了特别说明。结合测试芯片过程中出现的延时、串扰、电磁兼容等信号完整性问题,根据实际经验作出定性分析,提出一些经济适用的设计原则,依据这些原则设计了Garfield芯片的应用系统,借助Protel99SE完成系统原理图和PCB的设计。系统在ASIX OS上运行工作频率达75MHz,总体成本只有450元左右。该系统设计始终面向应用和市场,从IC设计基本功能验证之初到最终应用,时刻牢牢把握市场应用为目的和宗旨。意义在于形成了从系统的角度去定义SOC、去设计SOC、去促进SOC开发的设计流程。