集成了数据通讯、本地服务和视频文娱功用的高端轿车信息文娱体系需求高功用的可编程处理技能支撑，将FPGA协处理器整合进干流轿车信息通讯体系架构是最理想的解决计划。本文提出了轿车文娱体系的要求，评论了干流体系架构，并介绍怎么将FPGA协处理器整合进硬件和软件架构以满意高功用处理要求、灵敏性要求及降低本钱的方针。
文娱电子正成为奢华轿车之间差异化的首要方面，因而推进了其功用和功用的快速开展。怎么折衷考虑功用、本钱和灵敏性要求是规划工程师面对的应战。高端运用包括卫星收音机、后座文娱、导航、各种类型的音频回放、语音组成和辨认，以及其它新的运用。
轿车文娱体系用的核心技能与传统的轿车运用有实质的差异。与轿车电子的其它范畴不同，这些文娱运用是天天要用的，需求也不断在发生变化。别的，过期的文娱体系将成为新车出售的首要妨碍，并且会影响轿车转售价格和租借价格。
车载文娱体系的技能要求
传统的轿车电子为具有较长产品寿数、更宽温度规模和低本钱要求的全面规范化推进，车载文娱体系根本上也要满意这些要求。规划工程师不光需求规划长寿数的体系，并且要能习惯体系功用的快速开展。这些要求需求很强的灵敏性和功用，这是以传统的特定运用规范产品(ASSP)为根底的体系架构所不能供给的。
现在规划的车载文娱体系的根本架构能够支撑平板显现器，经过图形化的人机界面能够显现动态地图和轿车信息。这些架构周边有高度规范化的微操控器、各种规范接口以及支撑低端图形处理的简略硬件加速器。这种架构能够以十分低的本钱满意轿车市场的中等级文娱体系要求，也能扩展到高端运用以合适尖端奢华轿车市场要求，视频图画处理和通讯是典型的尖端运用比如。支撑这些运用的各种规范包括视频的MPEG2、MPEG4和H.264，以及通讯的GSM/EDGE、WCDMA、1XEVDO、卫星收音机、卫星电视、数字视频播送和WiFi，这些规范都依赖于不断开展的多种信号处理算法，这些算法需求特别高的可编程处理功用。
现在有三种半导体技能可用于完结这些高度杂乱的算法，这三种技能分别是可编程数字信号处理器(DSP)、ASSP和现场可编程门阵列(FPGA)。DSP是一种高功用可编程处理器，专门规划用于信号处理，DSP处理器灵敏性高、功耗低、性价比也较高，但没有硬件加速功用，不能供给当今高档图画处理和无线通讯算法所需的核算才干；一般内含DSP处理器的ASSP能够为简略视频或通讯规范供给优化解决计划，但不能被编程以习惯不同的规范；而FPGA不只具有很高的处理功用，并且可编程，因而能够满意多种运用和规范要求。与其它二种技能不同，FPGA的灵敏性和功用能够满意一切潜在算法的要求。
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图一 |
上文说到的信息通讯根本架构需求额定的处理芯片来处理高端运用，这些芯片一般是ASIC和ASSP，它们经过存储器或视频处理总线与处理器集成，然后成为特定运用协处理器。用FPGA替换这种特定运用硬件是一种十分好的办法，将FPGA和处理器集成在一起的运用称为FPGA协处理。FPGA的这种运用办法能够依据要求将新的特定运用加速器下载到FPGA中，然后帮忙完结任何高功用运用。这一概念被广泛运用于高档军事多规范无线电设备，一般称为软件无线电(SDR)技能。选用SDR技能，经过简略的按键就能够使一个无线电设备主动习惯不同的无线电规范，这不只有助于设备习惯于未来的运用，也能削减履行不同使命时闲暇的定制处理器的数量。这种软件无线电技能也能够用于车载通讯和视频运用。
FPGA在视频处理和无线连接方面的灵敏性还能节省设备本钱，添加体系的价值。现在的根本架构需求ASSP才干支撑每个新的视频编解码或无线规范。用一个FPGA代替多个ASSP能够削减轿车运用寿数期间有必要装备和保护的次数。扩展车载文娱体系的根本架构，使其包括FPGA就能够供给可编程的单一高端渠道，然后包括更宽规模的视频和无线规范和功用。这种办法相同合适高档轿车文娱体系架构运用。
Delphi Delco电子体系公司发布了先进的轿车文娱体系架构典范。该渠道选用了一个规范的SH-4微处理器和一个日立的HD64404“Amanda”ASIC器材，供给了80%中级轿车市场所需的根本功用。该体系供给了一个带规范API层的通用操控处理器，能够对硬件外设和协处理器进行笼统。ASIC供给根本的外围器材功用和一体化的图形处理器，这种图形处理器能够支撑交互图形和扩展功用，但不能供给视频编解码或其它DSP功用。该体系供给了一切文娱设备所需的根本功用，但仍需求额定的AS%&&&&&%或ASSP才干完结视频编解码和无线通讯。
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图二 |
FPGA协处理可使FPGA与操控或DSP处理器严密整合在一起，因而能够分管大部分算法处理使命，一起保存规范编程接口于操控处理器上。当算法的首要数据流驻留于FPGA或相关存储器上时，这种整合的运转作用最佳。算法是由来自于操控处理器的缓慢操控信号操控。
该类型架构能够运用于无线通讯，它能经过单个FPGA支撑GSM/EDGE、WCDMA、1xEVD0中的数字处理以及各种802.11规范。其它计划只能是针对每个规范做专门的硬件规划，但这样做会成倍添加本钱和电路板面积。
