Spartan-3實現DSP嵌入系統在FPD中的應用

　　1 前言

　　用FPGA實現的嵌入式系統，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，消費類電子產品中的手機、尋呼機、數字相機、攝像機、錄像機、個人數字助理等。

　　當今，以現場可編程門陣列(FPGA)來實現可配置的嵌入式系統已越來越廣泛.其Spartan-3E FPGA成為實現各種低成本數字消費類系統的理想器件。這是從系統對上市時間的要求、可編程的特性以及集成度等方面考慮有其獨特的優勢。即采用90納米工藝生產FPGA器件之后，FPGA器件進一步降低成本，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等產品。

　　目前，常用FPGA來實現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、關于用Spartan-3 FPG來實現的DSP嵌入系統

　　為什么利用Spartan-3 FPGA來實現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現DSP時的用途。

　　2.1 Spartan-3 FPGA特性概述。

　　2.11成本較低的FPGA

　　*Spartan-3平臺FPGA具有很高的性價比

　　經過優化的Spartan-3 FPGA架構，結合90納米處理技術和300毫米晶圓技術，每片晶圓產出的完好芯片數足130納米/200毫米技術的五倍，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系統門到5，000，000系統門，這使得低成本FPGA與的密度范圍得到了前所未有的擴展；326MHz的系統時鐘率；三路電源干線內核電壓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

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

　　2.12 獨特的功能

　　*XCITE技術(數字控制阻抗技術)使用

　　XCITE片上數字終端不再需要外部電阻器(見圖1(a)所示)，這提供了大量的優勢。 減少系統組件；提高系統可靠性；簡化電路板布局；降低制造成本；實現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具有兩種類型的內存，可以滿足不同的設計需求，即最大1.8Mb的真實雙端口塊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。