以IP平臺(tái)形式將8051微控制器引入FPGA一直以來(lái),設(shè)計(jì)人員為迅速發(fā)展的市場(chǎng)如消費(fèi)電子和汽車等開(kāi)發(fā)產(chǎn)品時(shí),都面對(duì)嚴(yán)峻的上市時(shí)間壓力。但是現(xiàn)在,這些嚴(yán)格的時(shí)間要求已經(jīng)轉(zhuǎn)移至其它許多領(lǐng)域,包括嵌入式控制和工業(yè)設(shè)計(jì)。毋庸置疑,近年來(lái)談?wù)撟疃嗟男酒O(shè)計(jì)趨勢(shì)是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)級(jí)芯片(SoC),透過(guò)工藝技術(shù)和設(shè)計(jì)方法的突飛猛進(jìn),這種理想得以實(shí)現(xiàn)。但是SoC的發(fā)展進(jìn)程仍然緩慢,并且對(duì)市場(chǎng)的變化非常敏感。此外,開(kāi)發(fā)SoC本質(zhì)上是一項(xiàng)成本高昂的高風(fēng)險(xiǎn)
以
IP平臺(tái)形式將
8051微控制器引入FPGA 一直以來(lái),設(shè)計(jì)人員為迅速發(fā)展的市場(chǎng)如消費(fèi)
電子和汽車等開(kāi)發(fā)產(chǎn)品時(shí),都面對(duì)嚴(yán)峻的上市時(shí)間壓力。但是現(xiàn)在,這些嚴(yán)格的時(shí)間要求已經(jīng)轉(zhuǎn)移至
其它許多領(lǐng)域,包括嵌入式控制和工業(yè)設(shè)計(jì)。
毋庸置疑,近年來(lái)談?wù)撟疃嗟男酒O(shè)計(jì)趨勢(shì)是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)級(jí)芯片 (
SoC) ,透過(guò)工藝技術(shù)和設(shè)計(jì)方法的突飛猛進(jìn),這種理想得以實(shí)現(xiàn)。但是SoC的發(fā)展進(jìn)程仍然緩慢,并且對(duì)市場(chǎng)的變化非常敏感。此外,開(kāi)發(fā)SoC本質(zhì)上是一項(xiàng)成本高昂的高風(fēng)險(xiǎn)事業(yè)。極少公司擁有充足資源,能負(fù)擔(dān)將SoC產(chǎn)品發(fā)展成為批量生產(chǎn)所需的非經(jīng)常性工程開(kāi)支 (
NRE),即使公司擁有足夠資源也必須仔細(xì)考慮取得投資回報(bào)的機(jī)會(huì)。
在業(yè)內(nèi),迅速將產(chǎn)品推出市場(chǎng)的意愿非常重要。產(chǎn)品銷售每推遲一周都會(huì)對(duì)營(yíng)業(yè)額造成損失：舉例說(shuō),如果產(chǎn)品的平均售價(jià)為1,500美元,而其制造商預(yù)計(jì)銷量將推高至每周
100件,那么,設(shè)計(jì)推遲三個(gè)月便會(huì)帶來(lái)超過(guò)
100萬(wàn)美元的損失。
因此,設(shè)計(jì)人員期望將現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列 (FPGA) 作為靈活的工業(yè)設(shè)計(jì)平臺(tái)。這一趨勢(shì)在工業(yè)無(wú)線通信設(shè)計(jì)方面更加明顯。在這種應(yīng)用中,最初考慮的是采用專用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品 (ASSP),然后是專用集成電路(ASIC)。但是當(dāng)考慮到上市時(shí)間、實(shí)施靈活性及未來(lái)過(guò)時(shí)等問(wèn)題時(shí),設(shè)計(jì)小組決定轉(zhuǎn)向FPGA來(lái)進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)施。
挺進(jìn)嵌入式市場(chǎng)
正如我們所料,上市時(shí)間壓力并不是導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員轉(zhuǎn)向可編程邏輯器件以在工業(yè)設(shè)計(jì)中獲得增值功能的唯一推動(dòng)力。當(dāng)今的制造工藝能夠?qū)崿F(xiàn)新一代的可編程邏輯器件,能提供更多更高速的邏輯和更快的I/O、更低的價(jià)位。因此,FPGA現(xiàn)在已能用于嵌入式應(yīng)用,而過(guò)去由于性能緣故,只有ASIC或ASSP才能達(dá)到相應(yīng)的要求。
現(xiàn)今的高功能FPGA不再局限于引進(jìn)系統(tǒng)粘合邏輯,還可作為SoC平臺(tái),讓工業(yè)設(shè)計(jì)人員輕易地修改以進(jìn)行變更、修復(fù)缺陷,或在用戶需要升級(jí)和配合市場(chǎng)發(fā)展去創(chuàng)制未來(lái)的衍生產(chǎn)品。那些先前選擇半定制ASSP的設(shè)計(jì)人員,現(xiàn)已不需要再接受應(yīng)用中不夠理想的解決方案,而可以通過(guò)比使用ASIC更快的速度構(gòu)建以定制FPGA為基礎(chǔ)的方案,同時(shí)能適應(yīng)變化多端的市場(chǎng)需求。
FPGA使用量增加的另一個(gè)原因是可編程到器件的IP
模塊數(shù)量和范圍大大增加,包括各種標(biāo)準(zhǔn)功能如廣泛用于工業(yè)應(yīng)用的8051微控制器。這類預(yù)校驗(yàn)和測(cè)試的IP模塊專為可編程邏輯應(yīng)用而優(yōu)化,使設(shè)計(jì)人員能夠快速構(gòu)建系統(tǒng)并將其編程入FPGA。IP內(nèi)核通常以網(wǎng)表或
RTL資源形式提供,所以設(shè)計(jì)人員無(wú)需更改便可快速使用,或者按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行配置。
