嵌入式系统设计师教程2-基于FPGA的嵌入式系统设计.pdf

开发小组
博士
第二讲:
徐欣
的嵌入式系统设计
FPGA
嵌入式系统开放研究小组 Open IP Core
System On a Programmable Chip
面向二十一世纪的嵌入式系统设计技术
-
基于
主要内容
„ FPGA技术发展趋势综述
„ IP资源复用与IP Core设计
„ MicroBlaze软处理器IP Core介绍
„ SOPC基本特征与设计实现
„ 可重构逻辑技术(IRL )
™ FPGA技术发展趋势综述
FPGA技术发展新趋势(1)
„ 向密度更高、速度更快、频带更宽的百万门系统
级方向发展
„ Xilinx Virtex/-E/II Pro (PPC405、MutiGbit收发器、
RoketI/O、部分可重构特性)
„ Altera APEX/Stratix
„ 向低成本、低价格的片上系统方向发展
„ Xilinx 的MicroBlaze及SpartanII系列
„ Altera 的Nios
„ 低电压、低功耗和绿色化方向发展
FPGA技术发展新趋势(2)
„ IP Core得到进一步发展,Open IP Core
将会象自由软件一样得到飞速发展
„ 设计复杂性与知识产权复用
„ IP Core开发工具和知识产权保护手段不断完
善(Xilinx的IP Capture等)
„ OPEN Core计划推波助澜
„ 软IP Core(如MicroBlaze)和硬IP Core(如
PPC405)齐头并进
FPGA技术发展新趋势(3)
„ FPGA与ASIC界限日趋模糊,相互融合
„ FPGA嵌入标准单元(如Xilinx的PPC405、
MutiGbit收发器等)
„ ASIC嵌入可编程逻辑单元( 如Atmel的FPSLIC
等)
„ FPGA的成本不断下降,产品上市周期压力日
趋严重,使得FPGA在很多领域将成为ASIC的
替代品
FPGA技术发展新趋势(4)
„ SOPC时代即将到来
„ SOPC:System-On-a-Programble-Chip
„ IP Core的不断丰富和完善奠定了SOPC的基础
„ 先进的百万门级FPGA开发工具是SOPC的主要平台
„ 处理器IP Core解决了SOPC的最关键问题
„ 基于FPGA的嵌入式系统设计发展方向
„ 硬件工程师为主的IP Core开发
„ 软件工程师为主的RTOS及应用软件开发
„ 对软硬件相关标准和协议的深入理解和实现
™ IP资源复用与IP Core设计
IP资源复用理念
„ IP资源复用(IP Reuse)是指在集成电路
设计过程中,通过继承、共享或购买所
需的部分或全部智力产权内核(IP Core),
进行设计、综合和验证,从而加速流片
设计过程的设计方法
„ IP Core是一种商品,是可编程逻辑器件
设计工程师价值体现的主要途径