在嵌入式系統(tǒng)中使用FPGA時(shí)的常見問題及對(duì)策

　　在嵌入式系統(tǒng)中使用FPGA時(shí)會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)以下常見問題，如在嵌入式設(shè)計(jì)中，怎樣使用FPGA、在嵌入式設(shè)計(jì)中，怎樣采用FPGA進(jìn)行設(shè)計(jì)來降低風(fēng)險(xiǎn)等。今天小編就跟大家一起來解答這些常見問題。

　　問：在嵌入式設(shè)計(jì)中，怎樣使用FPGA?

　　答：在嵌入式系統(tǒng)中，有很多方式來使用FPGA。典型應(yīng)用包括：

　　I/O和外設(shè)擴(kuò)展——增加當(dāng)前處理器所不具有的外設(shè)，例如LCD或者存儲(chǔ)器控制器等，也可以通過增加以太網(wǎng)、GPIO或者UART端口來增加系統(tǒng)中I/O通道的數(shù)量。

　　協(xié)處理——把在處理器中運(yùn)行，需要大量計(jì)算的軟件算法移植到FPGA硬件中，從而提高系統(tǒng)性能。在硬件而不是在軟件中運(yùn)行信號(hào)處理、圖像處理和數(shù)據(jù)包處理應(yīng)用程序，性能可以提高幾個(gè)數(shù)量級(jí)。

　　定制嵌入式控制器——由您來決定您的定制嵌入式控制器包括哪些(以及多少)處理器、外設(shè)、接口、直接存儲(chǔ)器訪問(DMA)通道和存儲(chǔ)器。

　　多處理器——把任務(wù)分配到多個(gè)CPU上，加速軟件開發(fā)，提高軟件可靠性，增強(qiáng)可維護(hù)性。您可以在一片F(xiàn)PGA中設(shè)計(jì)多處理器系統(tǒng)，作為定制系統(tǒng)，增加外部CPU或者數(shù)字信號(hào)處理器。

　　問：在嵌入式設(shè)計(jì)中，怎樣采用FPGA進(jìn)行設(shè)計(jì)來降低風(fēng)險(xiǎn)?

　　答：FPGA開發(fā)人員具有傳統(tǒng)嵌入式解決方案無法提供的多種優(yōu)勢(shì)：

　　保護(hù)您的軟件投入不會(huì)受到處理器過時(shí)的影響——由于您擁有基于FPGA的嵌入式處理器硬件設(shè)計(jì)，因此，您的軟件投入會(huì)受到保護(hù)，處理器過時(shí)不會(huì)影響它。在最差的情況下，您可以把嵌入式設(shè)計(jì)移植到新的FPGA系列中，需要進(jìn)行電路板重新設(shè)計(jì)。但是，由于處理器子系統(tǒng)沒有改變，因此，您的軟件投入保持不變。

　　縮短產(chǎn)品面市時(shí)間——通過在您的設(shè)計(jì)中加入FPGA，您能夠盡早發(fā)布具有最新特性的新產(chǎn)品，然后隨著時(shí)間的推進(jìn)不斷更新硬件。Altera提供較簡(jiǎn)單的方法通過互聯(lián)網(wǎng)來遠(yuǎn)程更新FPGA硬件設(shè)計(jì)。在某些情況下，整條產(chǎn)品線可以基于一種電路板設(shè)計(jì);所有的變化都含在FPGA中。

　　適應(yīng)需求的變化——利用FPGA，即使完成PCB之后，也可以加入或者改變硬件特性，適應(yīng)最后一刻更改，以及標(biāo)準(zhǔn)的變化。

　　不需要重新設(shè)計(jì)電路板，提高系統(tǒng)性能——有時(shí)候您會(huì)在設(shè)計(jì)后期發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)無法滿足性能要求。在系統(tǒng)中采用FPGA，不需要重新設(shè)計(jì)電路板，也不需要購(gòu)買速率等級(jí)更高的器件或者采用匯編語(yǔ)言重新編寫軟件，便能夠進(jìn)一步提高性能。您可以在FPGA中加入多個(gè)處理器、定制指令和硬件加速器來提升系統(tǒng)性能，不需要重新設(shè)計(jì)電路板。