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FPGA 設(shè)計(jì)的四種常用思想與技巧

　　本文討論的四種常用FPGA/CPLD設(shè)計(jì)思想與技巧：乒乓操作、串并轉(zhuǎn)換、流水線操作、數(shù)據(jù)接口同步化，都是FPGA/CPLD 邏輯設(shè)計(jì)的內(nèi)在規(guī)律的體現(xiàn)，合理地采用這些設(shè)計(jì)思想能在FPGA/CPLD設(shè)計(jì)工作種取得事半功倍的效果。　　FPGA/CPLD的設(shè)計(jì)思想與技巧是一個(gè)非常大的話題，由于篇幅所限，本文僅介紹一些常用的設(shè)計(jì)思想與技巧，包括乒乓球操作、串并轉(zhuǎn)換、流水線操作和數(shù)據(jù)接口的同步方法。希望本文能引起工程師們的注意，如果能有意識(shí)地利用這些原則指導(dǎo)日后的設(shè)計(jì)工作，將取得事半功倍的效果！乒乓操作
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大型設(shè)計(jì)中FPGA的多時(shí)鐘策略

　　利用FPGA 實(shí)現(xiàn)大型設(shè)計(jì)時(shí)，可能需要FPGA 具有以多個(gè)時(shí)鐘運(yùn)行的多重?cái)?shù)據(jù)通路，這種多時(shí)鐘FPGA 設(shè)計(jì)必須特別小心，需要注意最大時(shí)鐘速率、抖動(dòng)、最大時(shí)鐘數(shù)、異步時(shí)鐘設(shè)計(jì)和時(shí)鐘/數(shù)據(jù)關(guān)系。設(shè)計(jì)過程中最重要的一步是確定要用多少個(gè)不同的時(shí)鐘，以及如何進(jìn)行布線，本文將對(duì)這些設(shè)計(jì)策略深入闡述。　　FPGA 設(shè)計(jì)的第一步是決定需要什么樣的時(shí)鐘速率，設(shè)計(jì)中最快的時(shí)鐘將確定FPGA 必須能處理的時(shí)鐘速率。最快時(shí)鐘速率由設(shè)計(jì)中兩個(gè)觸發(fā)器之間一個(gè)信號(hào)的傳輸時(shí)間P 來決定，如果P 大于時(shí)鐘周期T，則當(dāng)信號(hào)在一個(gè)觸發(fā)
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自適應(yīng)算術(shù)編碼的FPGA實(shí)現(xiàn)

　　算術(shù)編碼是一種無失真的編碼方法，能有效地壓縮信源冗余度，屬于熵編碼的一種。算術(shù)編碼的一個(gè)重要特點(diǎn)就是可以按分?jǐn)?shù)比特逼近信源熵，突破了Haffman編碼每個(gè)符號(hào)只不過能按整數(shù)個(gè)比特逼近信源熵的限制。對(duì)信源進(jìn)行算術(shù)編碼，往往需要兩個(gè)過程，第一個(gè)過程是建立信源概率表，第二個(gè)過程是對(duì)信源發(fā)出的符號(hào)序列進(jìn)行掃描編碼。而自適應(yīng)算術(shù)編碼在對(duì)符號(hào)序列進(jìn)行掃描的過程中，可一次完成上述兩個(gè)過程，即根據(jù)恰當(dāng)?shù)母怕使烙?jì)模型和當(dāng)前符號(hào)序列中各符號(hào)出現(xiàn)的頻率，自適應(yīng)地調(diào)整各符號(hào)的概率估計(jì)值，同時(shí)完成編碼。盡管從編碼效率上看不如已
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HDLC控制協(xié)議的FPGA設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

設(shè)計(jì)了一種基于ＦＰＧＡ的ＨＤＬＣ協(xié)議控制系統(tǒng)?該系統(tǒng)可有效利用ＦＰＧＡ片內(nèi)硬件資源，無需外圍電路，高度集成且操作簡單。重點(diǎn)對(duì)協(xié)議的ＣＲＣ校驗(yàn)及“０”比特插入模塊進(jìn)行了介紹，給出了相應(yīng)的ＶＨＤＬ代碼及功能仿真波形圖。
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基于FPGA和USB的高速數(shù)據(jù)傳輸、記錄及顯示系統(tǒng)

提出了一種基于FPGA和USB的高速數(shù)據(jù)傳輸、記錄及顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，并對(duì)其中的低電壓差分信號(hào)（LVDS）傳輸方式、FPGA功能模塊以及USB傳輸模塊等進(jìn)行了介紹。
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基于FPGA的數(shù)字復(fù)接系統(tǒng)幀同步器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

介紹了應(yīng)用ＦＰＧＡ技術(shù)進(jìn)行幀同步器設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)原理、系統(tǒng)框圖及設(shè)計(jì)中需要注意的問題，給出了用ＶＨＤＬ描述的幾個(gè)模塊的源代碼。
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基于C的設(shè)計(jì)方式簡化FPGA/協(xié)處理器混合平臺(tái)軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)

基于C的設(shè)計(jì)方式簡化FPGA/協(xié)處理器混合平臺(tái)軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì) 在最近幾年中日益流行在高性能嵌入式應(yīng)用中使用現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）。FPGA已經(jīng)被證明有能力處理各種不同的任務(wù)，從相對(duì)簡單的控制功能到更加復(fù)雜的算法操作。雖然FPGA在某些功能上比設(shè)計(jì)專用ASIC硬件具有時(shí)間和成本上的優(yōu)勢，但在面向軟件應(yīng)用中FPGA比傳統(tǒng)處理器和DSP的優(yōu)勢并沒有體現(xiàn)出來。這很大程度上是由于過去割裂了硬件和軟件開發(fā)工具和方法之間的關(guān)系?！　∪欢罱麱PGA在面向軟件設(shè)計(jì)工具方面的發(fā)展，及器件容量的持續(xù)增
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FPGA紅了，工具廠商笑了

FPGA紅了，工具廠商笑了Cool FPGAs Make Tool Vendors Laugh據(jù)Gartner Dataquest在去年美國DAC(設(shè)計(jì)自動(dòng)化年會(huì))期間公布的數(shù)據(jù)，每年采用ASIC開始進(jìn)行設(shè)計(jì)的數(shù)量在逐年下降，取而代之的是ASSP（特殊應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品），如圖1。由于深亞微米（DSM）制程以后，ASIC的開發(fā)成本不斷上升，因此標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品中的FPGA是理想的選擇之一（如圖2）。FPGA的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，未來，消費(fèi)電子（例如HDTV、無線路由器）和汽車電子是所有應(yīng)用中成長最快的（如圖3）。人們期盼
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平臺(tái) FPGA 的發(fā)展帶來了什么？

平臺(tái) FPGA 的發(fā)展帶來了什么？ Will The Evolution of Platform FPGAs? 當(dāng)今多平臺(tái) FPGA 動(dòng)搖 ASIC/ASSP 供應(yīng)商。作者 Richard Sevcik 賽靈思公司可編程邏輯系統(tǒng)與知識(shí)產(chǎn)權(quán)/內(nèi)核及軟件解決方案部執(zhí)行副總裁　　有關(guān) FPGA 是否是 ASIC 和 ASSP 可行替代品的爭論已經(jīng)持續(xù)了近十年。iSupply、Gartner Dataquest 及其它業(yè)界分析師的研究表明當(dāng)前正處在 ASIC 設(shè)計(jì)新客戶不斷減少，F(xiàn)PGA 設(shè)計(jì)新客戶
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在Matlab中實(shí)現(xiàn)FPGA硬件設(shè)計(jì)

System Generator for DSP是Xilinx公司開發(fā)的基于Matlab的DSP開發(fā)工具?同時(shí)也是一個(gè)基于FPGA的信號(hào)處理建模和設(shè)計(jì)工具。文章介紹了在Matlab中使用System Generator for DSP實(shí)現(xiàn)FPGA硬件設(shè)計(jì)的方法，同時(shí)給出了一個(gè)應(yīng)用實(shí)例。
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Zarlink新型芯片集成了RF信號(hào)強(qiáng)度指示器和數(shù)字中頻濾波器

　　卓聯(lián)半導(dǎo)體公司 (NYSE/TSX:ZL) 今天推出了業(yè)界第一款完全符合苛刻的 NorDig Unified規(guī)范 1.0.2 標(biāo)準(zhǔn)的地面 DTV 解調(diào)器。通過配備片上 RF 信號(hào)強(qiáng)度指示器和數(shù)字中頻濾波器，ZLÔ10353 器件進(jìn)一步提升卓聯(lián)市場領(lǐng)先的MT352 解調(diào)器的性能，使客戶可以進(jìn)一步降低其數(shù)字電視設(shè)備設(shè)計(jì)的成本和電路板空間。　　卓聯(lián)是地面 DTV 解調(diào)器頭號(hào)供應(yīng)商，僅 2004 年一年就交付四百多萬片 MT352 芯片。ZL10353 是目前所有 MT352
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RF MICRO DEVICES 憑借優(yōu)化的藍(lán)牙® 硬件與先進(jìn)的軟件解決方案

　　日前，無線通信應(yīng)用領(lǐng)域的領(lǐng)先專用射頻集成電路(RFIC) 供應(yīng)商RF Micro Devices, Inc. 公司（Nasdaq 股市代號(hào)：RFMD）宣布，該公司已憑借其全面的片上系統(tǒng)(SoC) 藍(lán)牙® 產(chǎn)品、收發(fā)器及協(xié)議棧軟件，增強(qiáng)了在無線手機(jī)市場中的影響力，從而使手機(jī)制造商更輕松地將藍(lán)牙無線技術(shù)整合到當(dāng)前及下一代無線手機(jī)中。RFMD 的UltimateBlue™ 解決方案已經(jīng)過優(yōu)化，可提供領(lǐng)先無線通信服務(wù)供應(yīng)商在他們功能豐富的手機(jī)中所需的眾多高級(jí)功能，例如增強(qiáng)的數(shù)據(jù)速率(EDR
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RFMD發(fā)布GaAs HBT驅(qū)動(dòng)功率放大器

RF Micro Devices(RFMD)公司推出的GaAs HBT驅(qū)動(dòng)功率放大器系列由RF3800、RF3802和RF3805組成。提供了+37dBm的輸出功率、高功效和高線性等優(yōu)勢，在線性級(jí)別AB操作時(shí)可提供更高的增益(14~20dB)。通過使用RFMD的高良率GaAs HBT工藝技術(shù)，RF3800系列GaAs HBT驅(qū)動(dòng)功率放大器可為基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用提供450~2200MHz的低成本多頻帶平臺(tái)。www.rfmd.com
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RF Micro收購藍(lán)牙芯片公司Silicon Wave

RF Micro Devices公司宣稱，已簽署一項(xiàng)收購專業(yè)開發(fā)藍(lán)牙芯片的Silicon Wave公司的確定性協(xié)議。 Silicon Wave將被合并到RF Micro公司無線連接業(yè)務(wù)部，該部門著重開發(fā)和生產(chǎn)面向藍(lán)牙、 GPS和WLAN的元件和SoC。www.rfmd.com
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RF Micro發(fā)運(yùn)支持EDGE的四頻帶PA模塊

RF Micro Devices(RFMD)公司已開始為頂級(jí)手機(jī)制造商生產(chǎn)并發(fā)運(yùn)支持EDGE的四頻帶功率放大器模塊。該模塊將所有四個(gè)頻帶整合到一個(gè)GaAs HBT芯片上，取消了對(duì)外部陶瓷耦合器、檢測器二極管和多個(gè)無源組件的需要。并且采用了創(chuàng)新型四層高密度互連(HDI)層壓封裝，與諸如陶瓷、LTCC 或基板等其他多層封裝相比，該封裝所需的成本更低。通過提供單個(gè)低成本、高效率的小型四頻帶器件，并使單個(gè)手機(jī)參考平臺(tái)跨包括EDGE在內(nèi)的所有GSM衍生空中接口標(biāo)準(zhǔn)，RFMD 簡化了客戶的手機(jī)設(shè)置。
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