如何在便攜式應用中充分發(fā)揮FPGA的優(yōu)勢
存儲系統(tǒng)的實現(xiàn)
當實現(xiàn)存儲系統(tǒng)時,重要的是首先要全力選好基本架構(gòu)。首要問題是,選用哪款處理器?在競爭激烈的便攜市場,通常有幾款領(lǐng)先的處理器可供選擇。設計師的選擇常常受到多個因素的影響,這些因素包括性能、體積、功率和功耗等技術(shù)要求及采用那款處理器的早先設計經(jīng)驗等方方面面。
因此,設計師必須仔細評估其設計目標。設計是基于以前的架構(gòu)嗎?若是的話,需要與以前兼容嗎?工程師有選擇他們最熟悉處理器的自由嗎?設計要求低功耗嗎?當然,在便攜式應用中,處理器的功耗和效率將是設計的關(guān)鍵考量。
還必須決定選用哪種存儲器架構(gòu)。主要處理器都有哪種接口?是否會更頻繁地訪問某些(相對其它)存儲內(nèi)容?若在內(nèi)容訪問頻率上有別,則兩級系統(tǒng)也許是最好選擇。為滿足應用需要,需快速訪問存儲器嗎?若是,則也許需要一個專門的存儲器控制器。系統(tǒng)需自動辯識連接的存儲器類型并實時匹合其接口標準嗎?重申:外接一個自適應控制器將支持該特性。
一般來說,影響處理器選擇的是最終應用的設計需求而非那款特定處理器支持的存儲器接口。最終應用需求也將影響存儲器的選擇。這樣,在處理器和存儲器間的接口可有幾千種選擇。
在下一步開發(fā)前,設計師需測試幾種不同的存儲方案以確證概念。當需將處理器上可用接口與最佳存儲器方案結(jié)合起來時,采用FPGA作為接口方案可提供完全的靈活性。
選擇存儲器接口平臺
存儲器實現(xiàn)的下一步取決于處理器和應用。存儲器領(lǐng)域的許多處理器制造商為簡化其特定處理器的使用都提供完整開發(fā)平臺。每塊處理器板都帶有一組標準接口,但這種接口可能與所選存儲技術(shù)所需的不匹配。
處理器開發(fā)板應有一個標準擴展接口,該接口是為開發(fā)支持附加外設功能的子卡以及允許用一個處理器評估多個協(xié)議而專門設計的。在選用一塊母板生成原型后,當選擇存儲器接口時,一塊帶內(nèi)置FPGA的子卡將帶來不需再購買多個子卡的靈活性。
在處理器擴展卡上,有兩種FPGA用法。第一種,通過增加與存儲器現(xiàn)有槽兼容的額外存儲器槽來擴展固有的外設支持。第二種,增加處理器沒有的接口實現(xiàn)非固有的外設支持。
圖2顯示的是飛思卡爾的i.MX27多媒體開發(fā)平臺。i.MX27處理器鎖定的是諸如視頻安全和基于因特網(wǎng)協(xié)議的音視頻傳輸?shù)纫曨l應用。該處理器還有豐富的多種接口以滿足大多數(shù)應用。
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