FPGA如何改變嵌入設計格局？

1、fpga如何改變嵌入設計格局？圖2，national instruments公司的嵌入軟件評估工具套件用法戶能夠從一個圖形化的框圖，創(chuàng)建、編譯和運行fpga應用隨著fpga功能陪同復雜性和密度而增長，設計者發(fā)明白各種方式來交換hdl代碼的模塊化塊，這樣其他人就可以整合到自己產品中。這些功能塊普通叫做ip（學問產權）核心，它使創(chuàng)造商能夠重新用法以前設計中的電路部件，或只要容易地從外部購買功能。ip核心的實例包括uart、以太網(wǎng)接口、編和微控制器等。創(chuàng)造商挺直在一個fpga硅片上物理地實現(xiàn)硬ip核心，并以hdl代碼形式提供軟核心，它可以跨多種器件作移植。ip核心可從fpga供給商和第三方供給商處挺

2、直獲得，或從open cores等來源的免費開源hdl代碼獲得。商用ip通常要付費，并包括有文檔、驗證工具和支持。對一些fpga開發(fā)者來說，設計平安性與ip損失可能是一個主要考慮因素。在有些狀況下，尤其是那些在外部保存配置數(shù)據(jù)，并在上電時將其傳送給 fpga的sram型設計，ip信息比較堅強。為防止ip損失，fpga供給商采納非易失性編程技術以及嵌入序列號來跟蹤偽造產品。altera公司有另一種技術，可實現(xiàn)設計加密，并降低一個器件的重復成本。該公司的hardcopy asic具有等效于altera stratix系列fpga的特性，提供與fpga相當?shù)馁Y源，但片芯較小，功率需求較低。終于的ha

3、rdcopy asic可與fpga原型徹低實現(xiàn)管腳置換，因此能夠保持在原型實驗和終于量產器件之間有相同的系統(tǒng)板和軟件。你可以將hardcopy asic用于量產，節(jié)約更多的電路成本，由于它不需要引導器件。全部fpga供給商都提供一個工具集，包括編程工具和與器件配套的ip。例如，xilinx公司的virtex-5 fx70t版edk（嵌入開發(fā)套件），提供了一個ml507開發(fā)板、platform studio嵌入工具組件以及ise（集成軟件環(huán)境），支持powerpc 440硬處理器和microblaze軟處理器（圖1）。該套件具有一個集成開發(fā)環(huán)境、多種軟件工具、配置向導，以及ip目標的嵌入設計。用

4、戶可以在規(guī)律圖編輯器中輸入一個電路，對電路時序性能作仿真，對virtex-5 fpga作編譯，然后在ml507原型板上測試設計。virtex-5 fx70t edk可以在線購買，價格為2595美元。圖形設計fpga開發(fā)工具也可以從第三方供給商和嵌入板創(chuàng)造商處獲得。例如，national instruments公司最近推出了一款采納fpga的單板rio（可配置i /o）模塊，適用于嵌入應用，同時還有一個評估套件，用其labview圖形設計軟件演示編程技術。新模塊在一塊8.2英寸5.6英寸 （印制電路板）上包括了一個實時嵌入處理器和一個可配置fpga， 另外還有模擬與數(shù)字i /o。該模塊采納一只2

5、66 mhz或400 mhzmpc5200處理器、wi n d ri v e r 公司的實時操作系統(tǒng)，以及一片xilinx spartan-3 fpga。板上的模擬與數(shù)字i/o挺直銜接到fpga上，提供對時序和i/o信號處理的低層定制。單板rio器件的起價為1000美元（100件以上）。為支持單板rio，na t i o n a l instruments公司還推出了嵌入軟件評估工具套件，為嵌入應用評估labview real-time和labview fpga的編程閱歷。該套件包括擴展的評估軟件、一個ni單板rio評估器件、一個用于i /o接口的子板、一個電源、電纜、一個分步教程，以及多個可

6、在labview中立刻運行的一般嵌入任務實例（圖2）。該套件包括多個練習，通過在 labview中構建和微調圖形化塊圖，學習創(chuàng)建、編譯和運行fpga應用。labview嵌入平臺評估套件的90天版本價格為999美元。越來越多的商用電路板創(chuàng)造公司正在采納fpga技術滿足復雜的設計需求，并允許作將來的修改。例如，quantum3d允諾在平安與保密關鍵應用中提供不過時的硬件，如主要的飛翔儀表和mls（多層平安）系統(tǒng)，它采納的是新型 sentiris av1 pci xmc（express mezzanine card）（圖3）。供給商采納了一個基于fpga視頻與圖像處理核心的組合，而不是傳統(tǒng)的專用gpu（圖形處理單元）。雖然sentiris av1最初設計用于飛翔認證的圖像生成應用，但它也適用于其他用途，如醫(yī)療應用中的實時圖像。該產品有模擬與hd-sdi（高清楚串行數(shù)字接口）視頻輸出，其視頻與圖形處理能力可實現(xiàn)駕駛室和關鍵任務應用中的3