FPGA如何改變嵌入設(shè)計格局

　　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)計規(guī)范。例如，最近被批準(zhǔn)的VITA(VMEbus國際貿(mào)易協(xié)會) 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項目上重用一個FPGA設(shè)計，只需要簡單地替換I/O部分。一個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)冷卻的堅固版，集成了兩個12 bit、500 MHz ADC芯片，用于數(shù)字信號處理應(yīng)用，如雷達(dá)、信號智能和電子對抗。

　　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和一個用戶編程的Lattice XP2 FPGA(圖5)。該公司產(chǎn)品可接LCD，因為FPGA連接到了一個專用的RAM幀緩沖，使用戶能夠在FPGA上建立一個定制視頻核心，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，以及一個實時時鐘。TS-7370開創(chuàng)性地運行Linux 2.6，價格為149美元(100件)。

　　當(dāng)設(shè)計團(tuán)隊努力適應(yīng)降低的預(yù)算和增加的系統(tǒng)復(fù)雜度時，F(xiàn)PGA器件與開發(fā)工具也成為新的嵌入設(shè)計中的主要考慮因素?！PGA提供用單一硬件設(shè)計建立多種系統(tǒng)配置的方式。可重配置器件對于高速、多通道系統(tǒng)有特殊的價值，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，但中低批量的項目可以受益于減少的風(fēng)險、縮短的設(shè)計周期以及最低的非重復(fù)工程，因此FPGA是一種很好的選擇。