PoleStar SCM/FPGA/SOPC/SOC综合教学实验平台
一、 PoleStar介绍
随着集成电路加工工艺和设计技术的飞速发展，越来越多的系统功能可以集成到一个单芯片中（SoC，System-on-a chip)，这加快了不同学科间的交叉融合，使得半导体、电子工程、计算机、自动化、软件工程、通信工程等相关人士均需要学习SoC的相关知识。工业和信息化部软件与集成电路促进中心（CSIP）从促进产业发展、培育创新人才的角度出发，联合微软、IBM、Xilinx、ARM、Synopsys等国内外知名企业，将最新的相关技术转化为适合高校、教育培训机构使用的PoleStar（北极星）系列综合教学实验平台，实现高校所学技术与企业所用技术之间的无缝链接，使得PoleStar成为沟通工业界和学术界的桥梁，成为人才培育的加速器，成为高校技术创新的载体，助力我国信息产业做大做强。
二、PoleStar优势
1、所学即所用
PoleStar将行业内最先进的技术通过硬件平台、参考设计、实验和教案展现给学员，使学员学习实践工业界正在使用的技术和方法，让他们将在学校和培训机构学习到的知识直接应用于工作实际中，缩短学员由学校到企业的适应期，增强学员在就业市场的竞争力。
2、参考设计源码全开放
PoleStar平台针对每一个参考设计，都提供了详细的理论讲解和实验指导，同时开放了所用的IP核源码，提供Verilog和VHDL两种版本，使学员深入到每个技术细节，动手修改代码，设计属于自己的系统方案。
3、一个平台多种用途
PoleStar平台通过强大的系统配置和友好的人机界面，将单片机设计、FPGA开发、IC设计、SOPC/SOC架构、驱动开发、嵌入式OS移植、应用开发等多种应用集中于一个平台上，可供多类学员从事学习实践。
三、PoleStar产品系列
（1）PoleStar-E101
硬件配置
嵌入PowerPC 405处理器内核的VirtexTM-II Pro FPGA
5.6寸触摸液晶屏（640*480）
8个LED数码管
可达2GB的Double Data Rate（DDR）SDRAM，同时支持FLASH、SRAM
蜂鸣器、小键盘
有音频放大器和扬声器/耳机输出的AC97标准的Audio音频接口
高速串行ADC和DAC芯片接口
串行触摸屏控制电路
1个扩展接口 和1个高速扩展接口
3个RS-232 DB9串行接口，两个PS-2接口，可以接键盘与鼠标
10/100 Ethernet PHY设备
USB （host & device）PHY2.0 接口
SD卡接口
数字温度传感器
板外MGT连接扩展接口
步进电机 3相/5V （支持速度反馈系统）
3个SATA端口，两个主端口和一个目标端口
4个拨码开关、5个输入按钮、6个LED显示
System ACETM控制器及CompactFlashTM接口
USB电缆配置端口
板上配置PROM，此FLASH可进行高速SelectMAP FPGA配置
支持“Golden”和“User”FPGA配置bitstream文件
实验案例
PoleStar-E101从初级到高级配置了12个实验案例，内容涵盖了单片机、数字电路设计、信号处理、通信、FPGA开发、SOPC/SOC系统架构、嵌入式开发等多方面的理论和项目实践。
初级实验（5个）
自定义键盘编码
UART接口通信
键盘PS/2接口控制器设计
VGA接口控制器设计
蜂鸣器播放音乐
中级试验（4个）
SPI接口设计
ADC采样试验
FFT算法测频-数字信号处理
步进电机PWM控制
高级试验（3个）
USB/CF通讯接口设计
LCD图片slide show
软件音频解码实现MP3播放
（2）PoleStar-E102
硬件配置
嵌入PowerPC 405处理器内核的VirtexTM-V FPGA
DVI数字接口
5.6寸触摸液晶屏（640*480）、小键盘
LCD字符型液晶（16*2）
可达2GB的Double Data Rate（DDR）SDRAM，同时支持FLASH、SRAM
DDS数字信号源
有音频放大器和扬声器/耳机输出的AC97标准的Audio音频接口
高速串行ADC和DAC芯片接口
2个扩展接口 和1个高速扩展接口
RS-232 DB9串行接口，两个PS-2接口，可以接键盘与鼠标
10/100 Ethernet PHY设备
USB （host & device）PHY2.0 接口
SD卡接口
板外MGT连接扩展接口
3个SATA端口，两个主端口和一个目标端口
4个拨码开关、5个输入按钮、6个LED显示
System ACETM控制器及CompactFlashTM接口
USB电缆配置端口
板上配置PROM，此FLASH可进行高速SelectMAP FPGA配置
支持“Golden”和“User”FPGA配置bitstream文件其它配置同PoleStar-E101
实验案例
PoleStar-E102以数字音视频SoC系统为例，讲述SoC系统设计方法学、开发流程以及所使用的工具，由简单到复杂逐步完成设计进阶，不断的完善系统功能，最终实现数字音视频SoC系统。
系统设计
处理器IP核
系统开发工具和使用流程
基于AMBA总线的存储器访问
GPIO设计
Timer中断
IRQCTL中断控制器
片上调试模块设计
软件音频解码
LCD控制器设计
视频H．264解码模块设计
USB通讯接口设计
操作系统移植
四、PoleStar适用对象
PoleStar-E101重点面向高校、研究所电子系（电路与系统、信号处理、通信等方向）、微电子系、计算机系（VLSI、图像处理、嵌入式等方向）、自动化系（模式识别、自动检测、智能测控等方向）等相关学科，提供单片机、FPGA、数字电路系统设计等课程的实验仪器、实验案例及其配套教材和实验指导书。
PoleStar-E102可作为高校、研究所等机构的科研、教学开发平台；也可面向培训机构，作为有工作经验的FPGA、ASIC设计和验证工程师和嵌入式开发工程师以及有意从事嵌入式和大规模集成电路设计的工程师的实训平台。
五、国家高校信息技术创新共建计划
工业和信息化部软件与集成电路促进中心（CSIP），联合国内众多高校共同发起“国家高校信息技术创新共建计划”（ National University's Information Technology Innovation Project），简称UTI。旨在更好的发挥CSIP国家软件与集成电路公共服务平台的职能，在各地高校的大力帮助下，共同建设一批具有权威技术支撑的专业人才培养基地，更好的助力产业发展。
共建内容：
与高校共建“SoC技术联合实验室”。
为高校提集成电路方向的师资培养。
为在校学生提供全球领先的技术与实践课程。
协助高校面向企业提供技术培训，产品移植等增值服务。
六、赞誉
CSIP作为软件与集成电路产业促进机构，人才培育是我们的职责之一。我们一直在探索将工业界最新的技术引入高校等各类教育培训机构，缩短学生适应实际工作需要的时间，增强学生的实际动手能力。PoleStar平台正是这样一个集单片机设计、FPGA开发、IC设计、SOPC/SOC架构、驱动开发、嵌入式OS移植、应用开发等多种工业级应用技术于一体的教学实验平台，适合综合性SoC高端人才的培育。
邱善勤 工业和信息化部软件与集成电路促进中心
在Xilinx工业级FPGA硬件平台的基础上，进行了SoC参考设计的开发，并将整个参考设计源代码开放是PoleStar平台最大的创新点和优势，它非常适合高校教学实验，可以让学员掌握工业级FPGA、SoC、嵌入式相关技术，有助于学校提升自身品牌。
杨飞 Xilinx公司
As the Power Architecture Promotion organization, Power.org is seeking a right developing platform to promote Power technology in university. In China, we find PoleStar platform is what we are seeking, IBM’s PowerPC405, Xilinx’s FPGA, Unix Porting, and some other advanced technologies are concentrated in the PoleStar platform, it is convenient for students and engineers to learn the current technology used in the industry.
Kaveh Massoudian IBM
当前基于IP核的SoC设计方法已经成为企业普遍采用的设计技术，该技术融合了IC设计知识、计算机体系结构知识、嵌入式开发等知识，给SoC在高校的教学实验带来了一定的难度，从而造成了高校培养的人才不能满足企业的实际需求。PoleStar平台通过将SoC相关知识汇聚到参考实现上，为SoC的实践型人才教学和培养提供了一个全新的平台和途径。
陈贤 中国半导体行业协会
PoleStar平台为高校相关专业的人才培养提供了一个很好的软/硬件平台，尤为可贵的是，PoleStar提供了一个完整的SoC参考设计，这可以帮助学生全面的理解一个SoC的设计全流程，同时参考设计的源码开放给学生提供了设计全新参考实现的基础。
姚素英 天津大学