FPL的基準(zhǔn)-基礎(chǔ)電子

精品文檔-下載后可編輯FPL的基準(zhǔn)-基礎(chǔ)電子為FPL元器件提供客觀的標(biāo)準(zhǔn)可不是一項(xiàng)簡(jiǎn)單任務(wù)。通常要根據(jù)設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)和技巧以及設(shè)計(jì)工具的特點(diǎn)來(lái)預(yù)測(cè)其性能。為了確定一個(gè)有效基準(zhǔn)，Xilinx、Altera和Actel共同建立了可編程電子產(chǎn)品性能協(xié)議（ProgrammableElectromcPerformanceCooperative，PREP），到目前為止已經(jīng)有10多個(gè)成員。PREP己經(jīng)為FPL開發(fā)了9種不同的基準(zhǔn)，我們?cè)诒?中總結(jié)出了這些標(biāo)準(zhǔn)。強(qiáng)調(diào)基準(zhǔn)的中心思想就是每個(gè)廠商利用自己的元器件和軟件工具在規(guī)定的元器件中盡可能多次實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的模塊，同時(shí)盡可能地提高速度。一個(gè)元器件中相同邏輯模塊的實(shí)例數(shù)量稱為重復(fù)率（repetition），這是所有基準(zhǔn)的基礎(chǔ)。對(duì)照DSP而言，表1中的基準(zhǔn)5和6是相關(guān)聯(lián)的。在圖1中按照相對(duì)于頻率的形式給出了Actel（Ak）、Altera（Ok）和Xilinx（Xk）的典型元器件的重復(fù)率。由此可以得出結(jié)論：現(xiàn)代的FPGA系列提供了的DSP復(fù)雜度和速度。這要?dú)w結(jié)于現(xiàn)代的元器件提供了允許快速進(jìn)位邏輯延遲（每比特小于0.5納秒）的能力，它不需要昂貴的“超前進(jìn)位”譯碼器就可以提供多位寬的快速加法電路。盡管PREP基準(zhǔn)對(duì)于比較等效門數(shù)量和提高速度是有益的，但對(duì)于具體的應(yīng)用而言，其他的屬性也是非常重要的。這些屬性包括：

·陣列乘法器（如18×18位的）

·嵌入式硬件微處理器（如32位RISCPowerPC）

·芯片內(nèi)的RAM或

·支持ZBT、DDR、QDR、SDRAM的其他內(nèi)存

·管腳到管腳之間的延遲

·內(nèi)部三態(tài)總線

·讀回或邊界掃描譯碼器

·可編程電壓變化速度或者I／O的電壓

·功耗

·超高速串行接口

相對(duì)于其他屬性而言，其中一些屬性與DSP應(yīng)用更為相關(guān)（這要取決于具體的應(yīng)用）。在表2中總結(jié)了這些關(guān)鍵屬性的實(shí)用性。第1列是制造商，第2列是元器件系列的名稱。第3ˉ8列給出了（對(duì)于大多數(shù)DSP應(yīng)用而言）相關(guān)屬性：（3）支持加法器或減法器的快速進(jìn)位邏輯；（4）18×18位寬的嵌入式陣列乘法器；（5）由LO實(shí)現(xiàn)的芯片內(nèi)的RAM；（6）大于1KB規(guī)模的芯片內(nèi)大型存儲(chǔ)區(qū)；（7）嵌入式微處理器：Xinlinx上IBM的PowerPC或Altera元器件上的ARM處理器以及（8）元器件的預(yù)定價(jià)格以及是否有貨。停產(chǎn)用d標(biāo)出。低價(jià)的元器件標(biāo)有一個(gè)＄，中間價(jià)格范圍的元器件標(biāo)為＄＄，而高價(jià)范圍的元器件標(biāo)為＄＄＄。

表1FPL的PREP基準(zhǔn)

表2Altera和XilinxFPGA系列DSP的特性

圖1FPL的基準(zhǔn)

圖2總結(jié)了一些典型FPL元器件的功耗。從中可以看到，CPLD（Altera）通常具有較高的“備用”功耗，在更高頻率的應(yīng)用場(chǎng)合下，預(yù)期FPGA（Xilinx和Actel）的功耗會(huì)更高一些。在