基于ARM的用戶可定制SoC
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應用實例：下一代驅(qū)動
傳統(tǒng)的驅(qū)動設計(圖4a)會采用數(shù)字信號處理器(DSP)來實現(xiàn)中央控制功能，采用網(wǎng)絡ASIC實現(xiàn)網(wǎng)絡協(xié)議，以及FPGA用于實現(xiàn)其他功能(在這個例子中，是I/O擴展)。而在SoC FPGA方案中，所有這三部分單元都集成到一個芯片中(圖4b)。SoC FPGA實現(xiàn)方案還支持多個電機、多種網(wǎng)絡協(xié)議以及安全IP，擴展了現(xiàn)有的功能，保證了控制器能夠以安全的方式停止工作，滿足業(yè)界新出現(xiàn)的安全標準要求。
單芯片方法明顯增強了性能，降低了功耗。在驅(qū)動系統(tǒng)中，控制環(huán)速率是最關鍵的性能參數(shù)。SoC FPGA控制環(huán)速率是多芯片解決方案的20倍，從100µs減小到5µs。這意味著顯著提高了功效，對應驅(qū)動90%的總體運行成本。在這個例子中，SoC的功耗大約比三芯片方案低37%。
圖4a
圖4b
SoC FPGA增強了系統(tǒng)功能，通過集成降低了系統(tǒng)總成本。通過在一個芯片中結合三個甚至更多的驅(qū)動器，減少了系統(tǒng)所需的材料。在這一例子中，采用SoC也能夠?qū)㈦娐钒迕娣e減小57%。而且，能夠以更低的成本實現(xiàn)更多的功能。這一例子中的SoC支持兩個電機，而多芯片方案只支持一個。與針對每一電機來復制多芯片器件配置相比，在一個芯片上支持兩個電機能夠降低53%的成本。調(diào)整FPGA SoC來支持更多的電機和集成驅(qū)動系統(tǒng)以及多種協(xié)議也很容易。
關鍵點
采用FPGA SoC技術的設計團隊能夠顯著提高效能，增強競爭優(yōu)勢。硬核IP單元實現(xiàn)了最佳性能、最低功耗和最高密度，而片內(nèi)FPGA架構能夠在設計階段或者在現(xiàn)場迅速突出自身優(yōu)勢，增強或者定制實現(xiàn)功能?，F(xiàn)場可編程平臺結合了高度自動化而且提供良好支持的設計和軟件開發(fā)工具，因此，設計團隊能夠使用商用器件來開發(fā)定制SoC，開發(fā)時間要遠遠短于ASIC或者多芯片器件。最終的設計非常靈活，能夠進行更新，可以重新使用，團隊能夠迅速適應新市場和標準的變化以及快速發(fā)展的工藝節(jié)點，維持產(chǎn)品較長的生命周期。
目前的嵌入式系統(tǒng)應用與傳統(tǒng)的設計方法相比已經(jīng)到達了一個關鍵點，基于FPGA的SoC將成為可行而且是很有優(yōu)勢的解決方案。借助其強大的功能，設計人員不但能夠克服這些難以解決的問題，而且還獲得了明顯的產(chǎn)品及時面市、價格/性能、突出產(chǎn)品特點以及長壽命產(chǎn)品等優(yōu)勢。
本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/148244.htm
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