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          基于京微雅格CME-C1的典型應(yīng)用介紹

          作者: 時(shí)間:2016-02-22 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

            新近推出的高性能大容量“云”系列首顆產(chǎn)品,邏輯容量折合2000萬門級(jí)。采用TSMC 40nm先進(jìn)工藝,采用全新的6輸入查找表架構(gòu),獨(dú)創(chuàng)36x18的DSP單元,內(nèi)嵌大容量每塊18K位ram,高速串行接口可達(dá)6.5Gbps,通用差分I/O可達(dá)1.3Gbps,同時(shí)還內(nèi)置硬核PCIe支持5G速率Gen2、DDR3/2控制器以及PHY讀寫速率可達(dá)1333Mbps,各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)國內(nèi)領(lǐng)先水平。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/201602/287216.htm

            緊跟當(dāng)前市場的需要,定位于無線通信、有線網(wǎng)、電力保護(hù)、工業(yè)控制(機(jī)器人)、圖像處理(安防,無線圖傳)、金融安全、數(shù)據(jù)保護(hù)、云計(jì)算以及國防軍工等應(yīng)用領(lǐng)域。本文就通過CME-C1在無線通信、有線網(wǎng)、安防監(jiān)控、工業(yè)控制、國防軍工以及金融安全等領(lǐng)域的典型應(yīng)用做了分析。

            無線通信

            無線通信領(lǐng)域宏基站、微基站以及軟件無線電等應(yīng)用,都需要使用到FPGA實(shí)現(xiàn)頻率合成、濾波、數(shù)字上下變頻、編解碼、以及通信協(xié)議等功能。CME-C1獨(dú)有的 DSP架構(gòu),每個(gè)單元支持36*18的乘法運(yùn)算,帶有預(yù)加法器與后加法器,能做56位的加法運(yùn)算,十分適合濾波器以及FFT運(yùn)算。此外,CME-C1還有硬核SERDES,能支持各種高速通信協(xié)議如CPRI,RapidI/O,PCIe,Gigabit Ethernet,OC48等。

              

           

            圖一:CME-C1在無線通信領(lǐng)域的典型應(yīng)用分析

            有線網(wǎng)

            企業(yè)級(jí)以及骨干級(jí)路由器、交換機(jī),需要使用高性能FPGA對報(bào)文做處理,調(diào)度、切分、緩存等功能,這就需要能支持更多輸入級(jí)的組合邏輯以及快速訪問內(nèi)部ram的FPGA。CME-C1支持高達(dá)600Mhz頻率訪問內(nèi)部ram,先進(jìn)的6輸入查找表架構(gòu)有效的減少了組合邏輯級(jí)數(shù)以達(dá)到更高速率的邏輯需求,同時(shí)內(nèi)置的硬核PCIe支持×4的Gen2標(biāo)準(zhǔn),可以方便的實(shí)現(xiàn)設(shè)備的互聯(lián)。

            在光傳輸領(lǐng)域,通常要對多路寬帶信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、處理和傳輸。FPGA具有時(shí)鐘頻率高、速度快、采集實(shí)時(shí)性高、控制靈活等特點(diǎn),與A/D轉(zhuǎn)換器等外圍電路結(jié)合,更適于高速數(shù)字信號(hào)處理。在發(fā)送端,先將外部輸入的模擬信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理,再通過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)送入FPGA進(jìn)行處理。根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸以及通信協(xié)議的要求,F(xiàn)PGA將預(yù)處理后的A/D數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼、成幀。然后由FPGA內(nèi)部的IP核進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換,最后由光收發(fā)模塊完成電光轉(zhuǎn)換后,通過光纖發(fā)送出去。在接收端,光收發(fā)器模塊將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào),完成高速串行數(shù)據(jù)到并行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。然后,將轉(zhuǎn)換后的并行數(shù)據(jù)送入FPGA中,F(xiàn)PGA完成信號(hào)的解幀、解碼,并進(jìn)行后處理,該過程是發(fā)送端的逆過程。最后,經(jīng)DA轉(zhuǎn)換器將接收到的數(shù)據(jù)恢復(fù)成模擬信號(hào)。

              

           

            圖二:CME-C1在光傳輸領(lǐng)域的典型應(yīng)用分析

            安防監(jiān)控(IP監(jiān)控/智能視頻)

            智能視頻分析技術(shù)是視頻監(jiān)控中非常重要的技術(shù)之一,它是在圖像及圖像描述之間建立關(guān)系,從而使計(jì)算機(jī)能夠通過數(shù)字圖像處理和分析來理解視頻畫面中的內(nèi)容,達(dá)到自動(dòng)分析和抽取視頻源中關(guān)鍵信息的目的。特別來說,在國家安全、公安和交通領(lǐng)域,基于智能視頻分析技術(shù)的系統(tǒng)IVS(Intelligent Video System)對視頻中異常行為事件進(jìn)行實(shí)時(shí)提取和篩選,并及時(shí)發(fā)出預(yù)警,改變了傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中只能“監(jiān)”不能“控”的被動(dòng)狀態(tài),解決了事后取證難的問題,讓監(jiān)控變得更加主動(dòng)。相比于傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng),它有更加快速的反應(yīng)時(shí)間和更加強(qiáng)大的數(shù)據(jù)檢索和分析功能,使得監(jiān)控能力得到極大的改善。同樣由于視頻監(jiān)控中協(xié)議和接口種類繁多,基于CME-C1的智能視頻系統(tǒng)產(chǎn)品的開發(fā)是一種高性價(jià)比的實(shí)現(xiàn)方案。

              

           

            圖三:CME-C1在智能視頻系統(tǒng)產(chǎn)品中的應(yīng)用分析

            工業(yè)控制

            無人機(jī)的飛控系統(tǒng)、數(shù)控領(lǐng)域都需要實(shí)現(xiàn)多軸電機(jī)控制。使用總線架構(gòu)的主從電機(jī)控制方案適宜實(shí)現(xiàn)多軸的實(shí)時(shí)控制。主站快速查詢從站,需要從站實(shí)時(shí)快速響應(yīng),從而獲得高精度高穩(wěn)定的控制。主站使用高性能CPU+C1架構(gòu),C1可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)以太網(wǎng)功能以及連接各種外設(shè)接口;從站使用DSP/MCU+C1架構(gòu),C1對接主站的總線如實(shí)時(shí)以太網(wǎng)等,還可附加對接I/O卡等接收其它數(shù)據(jù)。

              

           

            圖四:CME-C1在無人機(jī)飛控系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

            國防軍工以及金融安全

            國防軍工以及金融領(lǐng)域都需要自主可控的國產(chǎn)化芯片。這些領(lǐng)域不可避免的需要自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品,避免被國外產(chǎn)品把握住命門。CME-C1的容量達(dá)2000萬門級(jí)別,已經(jīng)可以覆蓋大部分中低端的應(yīng)用需求,已經(jīng)流片的C6容量更是C1的3倍以上,足以滿足絕大多數(shù)的高速高容量的需要。

            在雷達(dá)、電臺(tái)、導(dǎo)彈、衛(wèi)星、航天、加固機(jī)、加密通信等軍用領(lǐng)域,云系列都可以滿足需求替代國外的產(chǎn)品。在金融安全領(lǐng)域,加密卡以及安全支付都可以使用國產(chǎn)化的產(chǎn)品來滿足自主可控的需要。

              

           

            圖五:CME-C在金融清分機(jī)中的應(yīng)用分析



          關(guān)鍵詞: 京微雅格 CME-C1

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