FPGA如何改变嵌入设计格局？

1、fpga如何改变嵌入设计格局？图2，national instruments公司的嵌入软件评估工具套件用法户能够从一个图形化的框图，创建、编译和运行fpga应用随着fpga功能陪同复杂性和密度而增长，设计者发明白各种方式来交换hdl代码的模块化块，这样其他人就可以整合到自己产品中。这些功能块普通叫做ip（学问产权）核心，它使创造商能够重新用法以前设计中的电路部件，或只要容易地从外部购买功能。ip核心的实例包括uart、以太网接口、编和微控制器等。创造商挺直在一个fpga硅片上物理地实现硬ip核心，并以hdl代码形式提供软核心，它可以跨多种器件作移植。ip核心可从fpga供给商和第三方供给商处挺

2、直获得，或从open cores等来源的免费开源hdl代码获得。商用ip通常要付费，并包括有文档、验证工具和支持。对一些fpga开发者来说，设计平安性与ip损失可能是一个主要考虑因素。在有些状况下，尤其是那些在外部保存配置数据，并在上电时将其传送给 fpga的sram型设计，ip信息比较坚强。为防止ip损失，fpga供给商采纳非易失性编程技术以及嵌入序列号来跟踪伪造产品。altera公司有另一种技术，可实现设计加密，并降低一个器件的重复成本。该公司的hardcopy asic具有等效于altera stratix系列fpga的特性，提供与fpga相当的资源，但片芯较小，功率需求较低。终于的ha

3、rdcopy asic可与fpga原型彻低实现管脚置换，因此能够保持在原型实验和终于量产器件之间有相同的系统板和软件。你可以将hardcopy asic用于量产，节约更多的电路成本，由于它不需要引导器件。全部fpga供给商都提供一个工具集，包括编程工具和与器件配套的ip。例如，xilinx公司的virtex-5 fx70t版edk（嵌入开发套件），提供了一个ml507开发板、platform studio嵌入工具组件以及ise（集成软件环境），支持powerpc 440硬处理器和microblaze软处理器（图1）。该套件具有一个集成开发环境、多种软件工具、配置向导，以及ip目标的嵌入设计。用

4、户可以在规律图编辑器中输入一个电路，对电路时序性能作仿真，对virtex-5 fpga作编译，然后在ml507原型板上测试设计。virtex-5 fx70t edk可以在线购买，价格为2595美元。图形设计fpga开发工具也可以从第三方供给商和嵌入板创造商处获得。例如，national instruments公司最近推出了一款采纳fpga的单板rio（可配置i /o）模块，适用于嵌入应用，同时还有一个评估套件，用其labview图形设计软件演示编程技术。新模块在一块8.2英寸5.6英寸 （印制电路板）上包括了一个实时嵌入处理器和一个可配置fpga， 另外还有模拟与数字i /o。该模块采纳一只2

5、66 mhz或400 mhzmpc5200处理器、wi n d ri v e r 公司的实时操作系统，以及一片xilinx spartan-3 fpga。板上的模拟与数字i/o挺直衔接到fpga上，提供对时序和i/o信号处理的低层定制。单板rio器件的起价为1000美元（100件以上）。为支持单板rio，na t i o n a l instruments公司还推出了嵌入软件评估工具套件，为嵌入应用评估labview real-time和labview fpga的编程阅历。该套件包括扩展的评估软件、一个ni单板rio评估器件、一个用于i /o接口的子板、一个电源、电缆、一个分步教程，以及多个可

6、在labview中立刻运行的一般嵌入任务实例（图2）。该套件包括多个练习，通过在 labview中构建和微调图形化块图，学习创建、编译和运行fpga应用。labview嵌入平台评估套件的90天版本价格为999美元。越来越多的商用电路板创造公司正在采纳fpga技术满足复杂的设计需求，并允许作将来的修改。例如，quantum3d允诺在平安与保密关键应用中提供不过时的硬件，如主要的飞翔仪表和mls（多层平安）系统，它采纳的是新型 sentiris av1 pci xmc（express mezzanine card）（图3）。供给商采纳了一个基于fpga视频与图像处理核心的组合，而不是传统的专用gpu（图形处理单元）。虽然sentiris av1最初设计用于飞翔认证的图像生成应用，但它也适用于其他用途，如医疗应用中的实时图像。该产品有模拟与hd-sdi（高清楚串行数字接口）视频输出，其视频与图形处理能力可实现驾驶室和关键任务应用中的3