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國際貿易協會) 57.1 FMC(FPGA中間卡)標準使開發人員便于將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項目上重用一個FPGA設計，只需要簡單地替換I/O部分。一個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Vmetro推出了基于FMC標準的第一款I/O模塊。ADC510現有采用風冷和傳導冷卻的堅固版，集成了兩個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，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和一個用戶編程的Lattice XP2 FPGA(圖5)。該公司產品可接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、USB 2.0主機、串行口、一個SD(數字安全)卡槽、ADC通道、數字I/O線、溫度傳感器，以及一個實時時鐘。TS-7370開創性地運行Linux 2.6，價格為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，FPGA器件與開發工具也成為新的嵌入設計中的主要考慮因素。　FPGA提供用單一硬件設計建立多種系統配置的方式。可重配置器件對于高速、多通道系統有特殊的價值，它的性能需求很難用傳統的微處理器架構滿足。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。