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在嵌入式系统中使用FPGA时的常见问题及对策

2012-10-18 08:47
安娜PARKER
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嵌入式系统中使用FPGA时会经常出现以下常见问题,如在嵌入式设计中,怎样使用FPGA、在嵌入式设计中,怎样采用FPGA进行设计来降低风险等。今天小编就跟大家一起来解答这些常见问题。

  问:在嵌入式设计中,怎样使用FPGA?

  答:在嵌入式系统中,有很多方式来使用FPGA。典型应用包括:

  I/O和外设扩展——增加当前处理器所不具有的外设,例如LCD或者存储器控制器等,也可以通过增加以太网、GPIO或者UART端口来增加系统中I/O通道的数量。

  协处理——把在处理器中运行,需要大量计算的软件算法移植到FPGA硬件中,从而提高系统性能。在硬件而不是在软件中运行信号处理、图像处理和数据包处理应用程序,性能可以提高几个数量级。

  定制嵌入式控制器——由您来决定您的定制嵌入式控制器包括哪些(以及多少)处理器、外设、接口、直接存储器访问(DMA)通道和存储器。

  多处理器——把任务分配到多个CPU上,加速软件开发,提高软件可靠性,增强可维护性。您可以在一片FPGA中设计多处理器系统,作为定制系统,增加外部CPU或者数字信号处理器。

  问:在嵌入式设计中,怎样采用FPGA进行设计来降低风险?

  答:FPGA开发人员具有传统嵌入式解决方案无法提供的多种优势:

  保护您的软件投入不会受到处理器过时的影响——由于您拥有基于FPGA的嵌入式处理器硬件设计,因此,您的软件投入会受到保护,处理器过时不会影响它。在最差的情况下,您可以把嵌入式设计移植到新的FPGA系列中,需要进行电路板重新设计。但是,由于处理器子系统没有改变,因此,您的软件投入保持不变。

  缩短产品面市时间——通过在您的设计中加入FPGA,您能够尽早发布具有最新特性的新产品,然后随着时间的推进不断更新硬件。Altera提供较简单的方法通过互联网来远程更新FPGA硬件设计。在某些情况下,整条产品线可以基于一种电路板设计;所有的变化都含在FPGA中。

  适应需求的变化——利用FPGA,即使完成PCB之后,也可以加入或者改变硬件特性,适应最后一刻更改,以及标准的变化。

  不需要重新设计电路板,提高系统性能——有时候您会在设计后期发现系统无法满足性能要求。在系统中采用FPGA,不需要重新设计电路板,也不需要购买速率等级更高的器件或者采用汇编语言重新编写软件,便能够进一步提高性能。您可以在FPGA中加入多个处理器、定制指令和硬件加速器来提升系统性能,不需要重新设计电路板。
 

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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