面临当今竞赛鼓励的商场，嵌入式体系规划人员不得不从头审视其规划和开发进程。体系越来越杂乱，功用、功耗和空间约束也越来越大，传统的办法现已抵达了极限。一起，不断改变的规范、新呈现的商场和开展趋势都要求规划进程十分灵敏，可以活跃应对这些改变。规划人员不只需求开发更杂乱的体系，并且还要可以敏捷完成新的或许衍生规划。
规划团队有如此多的需求，因而，添加开发时刻和资源以习惯这些需求是合乎逻辑的，但实践上相反。越来越窄的商场窗口要求他们在更短的时刻里推出更高档、更灵敏的体系。更费事的是，经济要素的约束也迫使许多规划团队减缩规划，而不是添加人员。他们往后要获得成功，要害是选用更高效的手法来敏捷完成功用丰厚的高功用自习惯产品。
呈现了新的解决计划
在商场开发中有利于规划人员的一面是嵌入式体系的首要渠道选用了ARM处理器。只是几年前，处理器商场仍是支离破碎，PowerPC、RISC、MIPS和SPARC都在竞赛完成更广泛的运用。商场现在现已十分老练，在嵌入式运用中，许多用户选用了ARM处理器作为实践的规范（图1）。成果，越来越多的呈现了根据ARM的解决计划，从规范产品到软核ARMIP，直至在可编程逻辑和ASIC中完成的硬核IP等。
图1
即使如此，通用嵌入式体系也很难满意现代规划需求。多芯片解决计划完成起来相对简单一些，可是本钱高，缺少规划人员所要求的灵敏性以及功用/功耗目标。选用了软核处理器的单芯片解决计划完成起来也相对简单一些，可是功用有限。另一方面，ASICSoC具有板上增强ARM内核，功耗和功用体现十分超卓，可是关于大部分运用而言，因为开发时刻长、不灵敏，以及本钱太高级问题，因而面市时刻较长。
为前进竞赛力，嵌入式体系开发人员需求一种可以协助他们开发独具优势产品的解决计划，十分灵敏，功率也十分高。
根据FPGA的单芯片完成办法具有低本钱和快速面市等长处，是多芯片和ASICSoC十分有吸引力的代替计划。实践上，在曩昔十年中，FPGA内置嵌入式处理器的运用在稳步增长（图2）。可是，并不是一切根据FPGA的解决计划都可以满意现在严苛的需求。传统上，运用根据HDL的“软核”ARM来完成根据FPGA的ARM体系。关于密度、功耗或许功用要求不高的体系，这一办法是可行的，可是纷歧定能满意更杂乱体系的要求。关于不断开展的体系，在FPGA渠道上结合经过优化的硬核ARM是很好的解决计划。
图2
因为FPGA供货商在技能上的前进，商场上呈现了新一类SoC器材，满意了现在嵌入式体系运用的多种功用需求。根据ARM的SoCFPGA在一个SoC中结合了增强ARM处理器、存储器操控器以及外设和可定制FPGA架构。
根据ARM的SoCFPGA（如图3所示）在单片FPGA中紧密结合了经过优化的“硬核”处理器体系（HPS）模块。HPS包含双核ARM处理器、多端口存储器操控器以及多个外设单元，处理器功用抵达4，000DMIPS（Dhrystones2.1基准测验），功耗不到1.8W。这些硬核IP模块前进了功用一起下降了功耗和本钱，减少了对逻辑资源的占用，杰出了产品优势。规划人员可以定制片内FPGA架构，开发专用逻辑。可编程功用支撑灵敏的通讯规范和网络协议。
图3
运用实例：下一代驱动
单芯片办法显着增强了功用，下降了功耗。在驱动体系中，操控环速率是最要害的功用参数。SoCFPGA操控环速率是多芯片解决计划的20倍，从100µs减小到5µs。这意味着显着前进了成效，对应驱动90%的整体运转本钱。在这个比如中，SoC的功耗大约比三芯片计划低37%。
图4a
图4b
SoCFPGA增强了体系功用，经过集成下降了体系总本钱。经过在一个芯片中结合三个乃至更多的驱动器，减少了体系所需的资料。在这一比如中，选用SoC也可以将电路板面积减小57%。并且，可以以更低的本钱完成更多的功用。这一比如中的SoC支撑两个电机，而多芯片计划只支撑一个。与针对每一电机来仿制多芯片器材装备比较，在一个芯片上支撑两个电机可以下降53%的本钱。调整FPGASoC来支撑更多的电机和集成驱动体系以及多种协议也很简单。
要害点
选用FPGASoC技能的规划团队可以显着前进效能，增强竞赛优势。硬核IP单元完成了最佳功用、最低功耗和最高密度，而片内FPGA架构可以在规划阶段或许在现场敏捷杰出本身优势，增强或许定制完成功用。现场可编程渠道结合了高度自动化并且供给杰出支撑的规划和软件开发工具，因而，规划团队可以运用商用器材来开发定制SoC，开发时刻要远远短于AS%&&&&&%或许多芯片器材。终究的规划十分灵敏，可以进行更新，可以从头运用，团队可以敏捷习惯新商场和规范的改变以及快速开展的工艺节点，保持产品较长的生命周期。
现在的嵌入式体系运用与传统的规划办法比较现已抵达了一个要害点，根据FPGA的SoC将成为可行并且是很有优势的解决计划。凭借其强壮的功用，规划人员不光可以战胜这些难以解决的问题，并且还获得了显着的产品及时面市、价格/功用、杰出产品特色以及长寿命产品等优势。
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