FPGA如何改變嵌入設(shè)計(jì)格局

　　嵌入標(biāo)準(zhǔn)

　　嵌入系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化組織也正在采用一種基于FPGA硬件的新設(shè)計(jì)規(guī)范。例如，最近被批準(zhǔn)的VITA(VMEbus國際貿(mào)易協(xié)會(huì)) 57.1 FMC(FPGA中間卡)標(biāo)準(zhǔn)使開發(fā)人員便于將FPGA集成到嵌入系統(tǒng)設(shè)計(jì)中。該規(guī)范定義了在工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中間卡上的I/O設(shè)備，你可以將它們連接到基板上的FPGA上。FPGA直接控制這些設(shè)備。FMC方案使你可以在多個(gè)項(xiàng)目上重用一個(gè)FPGA設(shè)計(jì)，只需要簡(jiǎn)單地替換I/O部分。一個(gè)FMC模塊大約是標(biāo)準(zhǔn)PMC模塊尺寸的一半。Curtiss-Wright公司的下屬企業(yè)Vmetro推出了基于FMC標(biāo)準(zhǔn)的第一款I(lǐng)/O模塊。ADC510現(xiàn)有采用風(fēng)冷和傳導(dǎo)冷卻的堅(jiān)固版，集成了兩個(gè)12 bit、500 MHz ADC芯片，用于數(shù)字信號(hào)處理應(yīng)用，如雷達(dá)、信號(hào)智能和電子對(duì)抗。

　　低成本的市售商用嵌入模塊也采用FPGA技術(shù)，為定制應(yīng)用的設(shè)計(jì)者提供了靈活性。例如，Technologic Systems公司的TS-7370是一種PC/104外形、可接LCD的單板機(jī)，該公司采用了Cirrus公司的EP9302 200 MHz ARM9 CPU和一個(gè)用戶編程的Lattice XP2 FPGA(圖5)。該公司產(chǎn)品可接LCD，因?yàn)镕PGA連接到了一個(gè)專用的RAM幀緩沖，使用戶能夠在FPGA上建立一個(gè)定制視頻核心，為大多數(shù)彩色TFT(薄膜晶體管)LCD面板提供接口。TS-7370支持多種嵌入系統(tǒng)應(yīng)用，其外設(shè)接口包括板載RAM、10/100 Mbps以太網(wǎng)、USB 2.0主機(jī)、串行口、一個(gè)SD(數(shù)字安全)卡槽、ADC通道、數(shù)字I/O線、溫度傳感器，以及一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘。TS-7370開創(chuàng)性地運(yùn)行Linux 2.6，價(jià)格為149美元(100件)。

　　當(dāng)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)努力適應(yīng)降低的預(yù)算和增加的系統(tǒng)復(fù)雜度時(shí)，F(xiàn)PGA器件與開發(fā)工具也成為新的嵌入設(shè)計(jì)中的主要考慮因素?！PGA提供用單一硬件設(shè)計(jì)建立多種系統(tǒng)配置的方式?？芍嘏渲闷骷?duì)于高速、多通道系統(tǒng)有特殊的價(jià)值，它的性能需求很難用傳統(tǒng)的微處理器架構(gòu)滿足。雖然FPGA增加的重復(fù)成本和功耗要求限制了它們的應(yīng)用，但中低批量的項(xiàng)目可以受益于減少的風(fēng)險(xiǎn)、縮短的設(shè)計(jì)周期以及最低的非重復(fù)工程，因此FPGA是一種很好的選擇。