Spartan-3實(shí)現DSP嵌入系統在FPD中的應用

　　1 前言

　　用FPGA實(shí)現的嵌入式系統，均是在更大的芯片中嵌入的重復完成特定功能的計算系統，雖則是隱含嵌入，但實(shí)際上在各種常用的芯片中能夠找到這些嵌入式系統。例如，消費類(lèi)電子產(chǎn)品中的手機、尋呼機、數字相機、攝像機、錄像機、個(gè)人數字助理等。

　　當今，以現場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)來(lái)實(shí)現可配置的嵌入式系統已越來(lái)越廣泛.其Spartan-3E FPGA成為實(shí)現各種低成本數字消費類(lèi)系統的理想器件。這是從系統對上市時(shí)間的要求、可編程的特性以及集成度等方面考慮有其獨特的優(yōu)勢。即采用90納米工藝生產(chǎn)FPGA器件之后，FPGA器件進(jìn)一步降低成本，減少功耗和提高性能，低成本使FPGA成為中小批量生產(chǎn)的應用器件，應用范圍從早期的軍事、通信系統等擴展到低成本消費電子類(lèi)等產(chǎn)品。

　　目前，常用FPGA來(lái)實(shí)現DSP嵌入系統與嵌入微處理器系統，而本文主要介紹高性能、低成本的Spartan-3 FPGA實(shí)現的DSP嵌入系統及其Spartan-3系列器件在平板顯示器中的應用。

　　2、關(guān)于用Spartan-3 FPG來(lái)實(shí)現的DSP嵌入系統

　　為什么利用Spartan-3 FPGA來(lái)實(shí)現DSP系統，這應首先了解Spartan-3 FPGA特性，即Spadan-3的各種功能及其在實(shí)現DSP時(shí)的用途。

　　2.1 Spartan-3 FPGA特性概述。

　　2.11成本較低的FPGA

　　*Spartan-3平臺FPGA具有很高的性?xún)r(jià)比

　　經(jīng)過(guò)優(yōu)化的Spartan-3 FPGA架構，結合90納米處理技術(shù)和300毫米晶圓技術(shù)，每片晶圓產(chǎn)出的完好芯片數足130納米/200毫米技術(shù)的五倍，其每邏輯單元成本(CPL)最低。

　　*完整的密度范圍

　　Spartan-3FPGA的密度范圍是從50，000系統門(mén)到5，000，000系統門(mén)，這使得低成本FPGA與的密度范圍得到了前所未有的擴展；326MHz的系統時(shí)鐘率；三路電源干線(xiàn)內核電壓1.2V、I/O電壓1.2~3.3V、輔助設備電壓2.5V.它為高容量，面向用戶(hù)的設備提供了非常低的成本與高性能邏輯方案。

　　*獨特的交錯排列I/O引腳技術(shù)

　　Spartan-3FPGA結合了90納米處理性術(shù)和交錯排列引腳技術(shù)，可以提供、很低的每I/O成本(CPl)和最高的每門(mén)I/O數。

　　2.12 獨特的功能

　　*XCITE技術(shù)(數字控制阻抗技術(shù))使用

　　XCITE片上數字終端不再需要外部電阻器(見(jiàn)圖1(a)所示)，這提供了大量的優(yōu)勢。 減少系統組件；提高系統可靠性；簡(jiǎn)化電路板布局；降低制造成本；實(shí)現I/O最大帶寬；消除短反射噪音。

　　*選擇RAM分級存儲(即BlockRAM總位數高達1872kb)與擴展內存

　　Spartan-3 FPGA具有兩種類(lèi)型的內存，可以滿(mǎn)足不同的設計需求，即最大1.8Mb的真實(shí)雙端口塊RAM和最大520Kb的分布式RAM，其封裝形式為16位深×1位寬，可用作移位寄存器和FIFO。