FPGA是什么？FPGA教程之FPGA系統(tǒng)設(shè)計入門電子課件免費下載

本文檔詳細介紹的是FPGA教程之FPGA系統(tǒng)設(shè)計入門電子課件免費下載主要內(nèi)容包括了：1.Xilinx片上可編程系統(tǒng)設(shè)計導(dǎo)論 2.MicroBlaze處理器原理3.EDK工具概述4.操作系統(tǒng)（OS）及板級支持包（BSP）概述5.基于EDK10.1和MicroBlaze處理器的設(shè)計流程

　　基于現(xiàn)場可編程門陣列（Field Programmable Gate Array， FPGA）的SOPC（System-on-a-chip），包含嵌入式的軟核或硬核處理器、存儲器和硬件加速器。

　　SOPC的出現(xiàn)為設(shè)計者提供了設(shè)計高性能嵌入式系統(tǒng)和優(yōu)化系統(tǒng)的條件。

　　SOPC嵌入式處理器分為軟核和硬核處理器兩大類。Xilinx提供了將物理的處理器核集成到FPGA硅片上的硬核處理器產(chǎn)品。

　　一個處理器使用專門的硅片實現(xiàn)稱為硬核處理器，比如： Xilinx將PowerPC 405/440硬核集成到Virtex系列的FPGA芯片中。

　　軟核處理器是通過使用FPGA的通用邏輯實現(xiàn)的。軟核處理器通過HDL語言或網(wǎng)表進行描述的。軟核處理器必須進行綜合才能使用。

　　在基于軟核和硬核處理器的SOPC系統(tǒng)中，本地存儲器、處理器總線、內(nèi)部外設(shè)、外設(shè)控制器和存儲器控制器必須使用FPGA的通用邏輯實現(xiàn)。

　　下面給出Xilinx公司的軟核和硬核處理器的性能。

　　由于持續(xù)的要求嵌入式系統(tǒng)具有更多的功能、更好的性能和靈活性，因此傳統(tǒng)上的設(shè)計方法已經(jīng)不適應(yīng)這種要求。當(dāng)設(shè)計人員試圖通過高性能的嵌入式處理器得到更高的性能時，遇到了吞吐量和性能方面的限制，而這種限制源于系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)的瓶頸，以及存儲器帶寬的限制。

　　現(xiàn)在解決問題的方法是“專用”，即對某個嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用使用專門的解決方法。比如，數(shù)字信號處理器DSP用于解決某一類專門的數(shù)字信號處理。對于一些高容量的應(yīng)用，設(shè)計人員可能還需要專門開發(fā)ASIC芯片。

　　很多FPGA廠商將專用的嵌入式處理器Power、ARM等嵌入到FPGA芯片中。這種集成嵌入式處理器的FPGA芯

　　片被定義成FPGA的平臺。這種基于FPGA的嵌入式平臺提供了一個靈活的解決方案。

　　在這個解決方案中，一個單FPGA芯片上提供了大量不同的IP軟核和硬核資源。這些固件和硬件可以在任何時間進行升級。這種可編程的結(jié)構(gòu)特點，大大縮短了系統(tǒng)的開發(fā)時間，而同一平臺能應(yīng)用在很多領(lǐng)域，提高了平臺的資源復(fù)用率。