在FPGA中植入嵌入式系統

　　設計解決方案供應商Altium公司提供的電子產品開發系統Altium Designer，近年來引領著設計工具的發展趨勢。Altium Designer為FPGA提供圖形輸入環境，其中包含高級FPGA器件庫。這些器件包括一系列處理器內核和外圍器件，它們為大量目標FPGA器件提供預綜合。由于器件是現成的，所以創建系統硬件幾乎成了“拖放”操作。

　　這個系統包含自行設計、免費的32位處理器TSK3000，該處理器可被用于大量FPGA器件及其它系列產品中。其它能支持的運行平臺包括賽靈思MicroBlaze內核和內嵌于Virtex II Pro器件中的硬PowerPC處理器。

　　Altium Designer廣泛使用免費的開放式Wishbone處理器互連總線。為便于處理器和外圍器件的互連，它還提供多個可配置總線連接器件。基于Wishbone的封裝內核可用于MicroBlaze和PowerPC等處理器，并且可以重新定位處理器之間的設計而無需重新設計該系統。一個通用的編譯引擎和集成工具鏈在軟件層支持這個過程。

　　這種方案的優勢是嵌入式開發人員可以為他們的應用軟件選擇最合適的運行平臺。他們可以采用TSK3000開始設計，如果以后需要更高性能，則可以將設計移植到PowerPC，或者移植到MicroBlaze解決方案。

　　Altium Designer系統最基本的優勢在于，任何硬件開發商都可以利用現有技術，將系統復雜度由板級設計轉移到“軟”的可編程邏輯領域。這使得大量的設計工程師可從硬連接系統器件中解脫出來，并能發揮在快速變化的硬件和軟件環境中進行設計所帶來的優勢。

　　設計流程朝“軟件”方向的轉變始于低成本微處理器的供應。由于FPGA技術的進步，這種轉變正走向一個新的階段。如今，電子產品的大部分智能主要取決于嵌入式軟件。通過FPGA，嵌入式智能將跨越可編程平臺中的軟件和軟連接器件(圖2)，這種可能性將刺激FPGA的廣泛使用，并為未來電子產品的開發奠定基礎。