FPGA如何改變嵌入設計格局

　　嵌入標準

　　嵌入系統的標準化組織也正在采用一種基于FPGA硬件的新設計規范。例如，最近被批準的VITA(VMEbus國際貿易協(xié)會(huì )) 57.1 FMC(FPGA中間卡)標準使開(kāi)發(fā)人員便于將FPGA集成到嵌入系統設計中。該規范定義了在工業(yè)標準中間卡上的I/O設備，你可以將它們連接到基板上的FPGA上。FPGA直接控制這些設備。FMC方案使你可以在多個(gè)項目上重用一個(gè)FPGA設計，只需要簡(jiǎn)單地替換I/O部分。一個(gè)FMC模塊大約是標準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標準的第一款I(lǐng)/O模塊。ADC510現有采用風(fēng)冷和傳導冷卻的堅固版，集成了兩個(gè)12 bit、500 MHz ADC芯片，用于數字信號處理應用，如雷達、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)，為定制應用的設計者提供了靈活性。例如，Technologic Systems公司的TS-7370是一種PC/104外形、可接LCD的單板機，該公司采用了Cirrus公司的EP9302 200 MHz ARM9 CPU和一個(gè)用戶(hù)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(gè)專(zhuān)用的RAM幀緩沖，使用戶(hù)能夠在FPGA上建立一個(gè)定制視頻核心，為大多數彩色TFT(薄膜晶體管)LCD面板提供接口。TS-7370支持多種嵌入系統應用，其外設接口包括板載RAM、10/100 Mbps以太網(wǎng)、USB 2.0主機、串行口、一個(gè)SD(數字安全)卡槽、ADC通道、數字I/O線(xiàn)、溫度傳感器，以及一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘。TS-7370開(kāi)創(chuàng )性地運行Linux 2.6，價(jià)格為149美元(100件)。

　　當設計團隊努力適應降低的預算和增加的系統復雜度時(shí)，FPGA器件與開(kāi)發(fā)工具也成為新的嵌入設計中的主要考慮因素?！PGA提供用單一硬件設計建立多種系統配置的方式?？芍嘏渲闷骷τ诟咚?、多通道系統有特殊的價(jià)值，它的性能需求很難用傳統的微處理器架構滿(mǎn)足。雖然FPGA增加的重復成本和功耗要求限制了它們的應用，但中低批量的項目可以受益于減少的風(fēng)險、縮短的設計周期以及最低的非重復工程，因此FPGA是一種很好的選擇。