Spartan-3實(shí)現(xiàn)DSP嵌入系統(tǒng)在FPD中的應(yīng)用

　　3、Spartan-3系列器件在平板顯示器中的應(yīng)用

　　由于低成本和全功能的結(jié)合Spartan-3系列器件特別適合用于實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字消費(fèi)類系統(tǒng)。使Spartan3器件在平板顯示器市場應(yīng)用中極具吸引力，即Spadan-3器件得到廣泛應(yīng)用的一個市場就是平板顯示器(FPD)市場，它是新潮流，值以此為例介紹。

　　首先要說明的是平板顯示器是新型消費(fèi)類電視中增長最快的部分，其市場上有三種平板顯示器，即LCD、等離子和投影電視(DLP)。

　　3.1 Spartan-3芯片在平板顯示器(FPD)應(yīng)用中的價值

　　Spartan-3 FPGA提供了FPD系統(tǒng)設(shè)計人員非常有用的各種功能。包括能夠高效實(shí)現(xiàn)DSP功能的嵌入式乘法器；在實(shí)現(xiàn)流水線或多通道功能時能夠支持高性能并減少資源利用率的移位寄存器；大量的存儲器資源；以及對顯示器市場普遍使用的差分I/O標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)在支持，那Spartan-3芯片功能在平板顯示器(FPD)應(yīng)用中的價值是什么，即Spartan-3的各種功能及其在實(shí)現(xiàn)DSP時的用途。

　　*Spartan-3芯片功能在平板顯示器(FPD)應(yīng)用中的價值：

　　嵌入式乘法器，能有效實(shí)現(xiàn)MAC(媒體存儲控制) FIR濾波器和其它DSP功能；

　　移位寄存器邏輯，能有效實(shí)現(xiàn)多通道功能；

　　BlockRAM和分布式RAM，為視頻線緩沖器，高速緩存標(biāo)志存儲器，用于DSP系數(shù)的便箋式存儲器、數(shù)據(jù)包、緩沖器、FIFO；

　　對RSDS的內(nèi)置支持，為無終端電阻的RSDS支持及其它特殊設(shè)計考慮之用。

　　*只有了解FPGA在FPD系統(tǒng)中究竟有是那些典型應(yīng)用(見圖所示4)，才能將Spartan-3芯片可以以各種方式應(yīng)用于FPD設(shè)計之中。

　　3.2 FPGA在FPD系統(tǒng)中典型應(yīng)用分析(由圖所示4可知)：

　　3.21前端預(yù)處理

　　在數(shù)字RGB信號饋入到主圖像處理引擎之前，通常需要進(jìn)行某種預(yù)外琿。這種預(yù)處埋可以是離散余弦變換、解密、或者是交叉/解交叉。通常FPGA呈與客戶的圖像處理ASIC或ASSP結(jié)合使用，一個普遍用途是在圖像縮放和解交叉過程中輔助ASSP。

　　3.22核心處理

　　盡管核心圖像處埋通常是由標(biāo)準(zhǔn)ASSP或定制ASIC完成，但有時也使用FPGA進(jìn)行定制處理.這些功能實(shí)例包括：Y校正、圖像縮放、邊緣檢測、尖銳度、對比度和幀緩沖器。有了Spartan-3器件提供的這些性能，可以在最小的芯片面積上實(shí)現(xiàn)多種功能。可以使用的某些專項(xiàng)技術(shù)，包括：色空間轉(zhuǎn)換器、JPEG多媒體數(shù)字信號編解碼器、離散余弦變換器及MPEG視頻編碼器/解碼器。

　　可以多次使用FPGA與屏幕或者外部存儲器進(jìn)行接口.Spartan-3支持小擺幅差分I/O標(biāo)準(zhǔn)(如RSDS) ，也支持其它單端標(biāo)準(zhǔn)(如SSTL/HSTL) ，因而它可以在這些應(yīng)用中進(jìn)行使用。

　　FPGA也可以用于實(shí)現(xiàn)時序控制單元(TCON，見圖5所示)，來控制水平和垂直像素顯示格式。TCON多少有點(diǎn)象一個垂直和水平顯示器計數(shù)器。Spartan-3架構(gòu)中的大量觸發(fā)器和內(nèi)置進(jìn)位鏈可以有效實(shí)現(xiàn)這個功能。同樣，由于具有充足的差分I/O通道，Spartan-3FPGA成為I/O密集型設(shè)計的有效架構(gòu)。圖5顯示了即使一個很小的Spartan-3E器件也具有足夠的差分I/O資源來驅(qū)動較大的LCD/等離子體屏幕。