為了削減成本，提升性能和保持靈活性，在工業(yè)、醫(yī)療、汽車、航天和軍用產(chǎn)品等廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，包括處理器和外設(shè)在內(nèi)的完整的嵌入式系統(tǒng)被整合到了FPGA 上。

雖然FPGA的傳統(tǒng)用戶是硬件設(shè)計(jì)者，但是賽靈思的新型嵌入式設(shè)計(jì)平臺，使得軟件開發(fā)人員也能夠在熟悉的環(huán)境中輕松編程，包括Eclipse IDE、編譯器、調(diào)試器、操作系統(tǒng)和庫。編程可以利用uC/OS-II之類的RTOS 甚至全嵌入式Linux在裸金屬級完成。

嵌入式設(shè)計(jì)趨勢及挑戰(zhàn)

FPGA的應(yīng)用到現(xiàn)在已經(jīng)有二十多年的時(shí)間了，我們在各個(gè)領(lǐng)域都能看到各種FPGA的應(yīng)用，例如醫(yī)療、工業(yè)控制、汽車電子、連接IP、高端顯示、無線、監(jiān)控、軍事通信等等。然而，F(xiàn)PGA內(nèi)使用嵌入式處理器的時(shí)間只不過是近十年的事情，從1999年到現(xiàn)在，F(xiàn)PGA內(nèi)使用嵌入式處理器在逐年正向增加中。

隨著FPGA內(nèi)使用嵌入式處理器設(shè)計(jì)越來越多，我們面臨的挑戰(zhàn)也越來越多，主要挑戰(zhàn)分為三個(gè)方向：

• 滿足不斷提高的技術(shù)要求

–要求有一個(gè)適用于該應(yīng)用的處理器系統(tǒng)

–要求能夠選擇正確的功能（外設(shè)）組合

• 即便只有很少的FPGA設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，也能開發(fā)軟件

–需要易于定制的預(yù)配置系統(tǒng)

• 降低進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)

–希望花更少的時(shí)間創(chuàng)建和調(diào)試定制IP模塊

–快速并行開發(fā)和驗(yàn)證軟硬件

很多人都使用過嵌入式處理器，但當(dāng)一開始在選擇一個(gè)嵌入式處理器作為系統(tǒng)核心時(shí)，考慮要點(diǎn)是什么呢？一個(gè)適用于該系統(tǒng)應(yīng)用的處理器以及能夠正確滿足外設(shè)功能需求的組合將會是最后的選擇。這些選擇處理器的條件都是FPGA嵌入式處理的挑戰(zhàn)。

除此之外，F(xiàn)PGA硬件設(shè)計(jì)的難度必須要有效降低，能讓對FPGA經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)較少的人員也能夠開發(fā)軟件，這點(diǎn)是因?yàn)閭鹘y(tǒng)的FPGA設(shè)計(jì)工程師，他們雖然沒有硬件的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)也要能夠開發(fā)軟件，這就必須要有一個(gè)易于制定的預(yù)配置系統(tǒng)。

在進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)的管理上，F(xiàn)PGA嵌入式設(shè)計(jì)顯得額外重要，由于FPGA嵌入式設(shè)計(jì)包含軟件和硬件同時(shí)在一個(gè)芯片上，所以當(dāng)問題發(fā)生時(shí)，硬件人員和軟件人員并不能很快理清問題的癥結(jié)點(diǎn)，所以常常延遲進(jìn)度，因此在選擇FPGA嵌入式系統(tǒng)時(shí)，使用人員往往希望花更少的時(shí)間來調(diào)試硬件IP模塊，并同時(shí)開發(fā)驗(yàn)證軟件，軟硬件的整合和效能提升是一個(gè)很大挑戰(zhàn)。

賽靈思嵌入式平臺

賽靈思基于FPGA的嵌入式平臺的基本價(jià)值在于為了滿足不斷提高的客戶要求。而嵌入式目標(biāo)參考設(shè)計(jì)可以讓對FPGA設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)很少的人也能夠快速開發(fā)軟件。而內(nèi)含目標(biāo)參考設(shè)計(jì)Spartan-6和Virtex-6的嵌入式套件可以有效地管理降低客戶開發(fā)進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)。

Spartan-6 FPGA嵌入式套件

• 描述：

–該套件支持使用MicroBlaze軟處理器的軟件開發(fā)工作以及使用Spartan-6 LX45T FPGA的硬件處理器系統(tǒng)定制工作。

• 組件：

–采用Spartan-6 LX45T FPGA的SP605基礎(chǔ)板

• 下載／調(diào)試電纜、電源

–ISE設(shè)計(jì)套件：嵌入式版本

• ISE和 ChipScope Pro：S6LX45T專用的器件

• Platform Studio、軟件開發(fā)套件(SDK) (Eclipse IDE)

–嵌入式目標(biāo)參考設(shè)計(jì)

• MicroBlaze™處理器子系統(tǒng)設(shè)計(jì)

–技術(shù)文檔

• 硬件設(shè)置指南和入門指南

• 深入的硬件和軟件分步輔導(dǎo)資料

–生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴提供OS/RTOS支持

• Linux、uC/OS-II、TreckVirtex-6 FPGA嵌入式套件

• 描述：

–該套件支持使用MicroBlaze軟處理器的軟件開發(fā)工作以及使用Virtex™-6 LX240T FPGA的硬件處理器系統(tǒng)定制工作

• 組件：

–采用Virtex-6 LX240T FPGA的 ML605基礎(chǔ)板

• 下載／調(diào)試電纜、電源

–ISE設(shè)計(jì)套件：嵌入式版本

• ISE和ChipScope Pro：V6LX240T專用的器件

• Platform Studio、軟件開發(fā)套件(SDK) (Eclipse IDE)

–嵌入式目標(biāo)參考設(shè)計(jì)

• MicroBlaze處理器子系統(tǒng)設(shè)計(jì)

–技術(shù)文檔

• 硬件設(shè)置指南和入門指南

• 深入的硬件和軟件分步輔導(dǎo)資料

–生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴提供OS/RTOS 支持

• Linux、uC/OS-II、Treck

嵌入式目標(biāo)參考設(shè)計(jì)