在FPGA中植入嵌入式系統(tǒng)

　　設(shè)計(jì)解決方案供應(yīng)商Altium公司提供的電子產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)Altium Designer，近年來引領(lǐng)著設(shè)計(jì)工具的發(fā)展趨勢(shì)。Altium Designer為FPGA提供圖形輸入環(huán)境，其中包含高級(jí)FPGA器件庫(kù)。這些器件包括一系列處理器內(nèi)核和外圍器件，它們?yōu)榇罅磕繕?biāo)FPGA器件提供預(yù)綜合。由于器件是現(xiàn)成的，所以創(chuàng)建系統(tǒng)硬件幾乎成了“拖放”操作。

　　這個(gè)系統(tǒng)包含自行設(shè)計(jì)、免費(fèi)的32位處理器TSK3000，該處理器可被用于大量FPGA器件及其它系列產(chǎn)品中。其它能支持的運(yùn)行平臺(tái)包括賽靈思MicroBlaze內(nèi)核和內(nèi)嵌于Virtex II Pro器件中的硬PowerPC處理器。

　　Altium Designer廣泛使用免費(fèi)的開放式Wishbone處理器互連總線。為便于處理器和外圍器件的互連，它還提供多個(gè)可配置總線連接器件?；赪ishbone的封裝內(nèi)核可用于MicroBlaze和PowerPC等處理器，并且可以重新定位處理器之間的設(shè)計(jì)而無需重新設(shè)計(jì)該系統(tǒng)。一個(gè)通用的編譯引擎和集成工具鏈在軟件層支持這個(gè)過程。

　　這種方案的優(yōu)勢(shì)是嵌入式開發(fā)人員可以為他們的應(yīng)用軟件選擇最合適的運(yùn)行平臺(tái)。他們可以采用TSK3000開始設(shè)計(jì)，如果以后需要更高性能，則可以將設(shè)計(jì)移植到PowerPC，或者移植到MicroBlaze解決方案。

　　Altium Designer系統(tǒng)最基本的優(yōu)勢(shì)在于，任何硬件開發(fā)商都可以利用現(xiàn)有技術(shù)，將系統(tǒng)復(fù)雜度由板級(jí)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)移到“軟”的可編程邏輯領(lǐng)域。這使得大量的設(shè)計(jì)工程師可從硬連接系統(tǒng)器件中解脫出來，并能發(fā)揮在快速變化的硬件和軟件環(huán)境中進(jìn)行設(shè)計(jì)所帶來的優(yōu)勢(shì)。

　　設(shè)計(jì)流程朝“軟件”方向的轉(zhuǎn)變始于低成本微處理器的供應(yīng)。由于FPGA技術(shù)的進(jìn)步，這種轉(zhuǎn)變正走向一個(gè)新的階段。如今，電子產(chǎn)品的大部分智能主要取決于嵌入式軟件。通過FPGA，嵌入式智能將跨越可編程平臺(tái)中的軟件和軟連接器件(圖2)，這種可能性將刺激FPGA的廣泛使用，并為未來電子產(chǎn)品的開發(fā)奠定基礎(chǔ)。