从头构建杂乱的实时嵌入式体系既耗时，功率又低。假设硬件、软件、固件、RTOS（实时操作体系）集成和软件驱动器均为全新产品，其功用和可靠性未经实践运用验证，有谁乐意花功夫去调试它们呢？工程师在规划和调试进程中喜爱把变量分离出来，一个个地进行修正，但对您而言，要想敏捷获得发展，所运用的组件一开端就有必要称心如意——正所谓“工欲善其事，必先利其器”。从工程安排上讲，从布线到返回头一块原型板一般需求好几周的时刻，在此期间软件和固件工程师只能极力为并不存在的渠道开发代码和驱动器。
假设运用现成组件构建一个暂时的初始体系，情况也好不了多少，由于您有必要要把各个体系部件组合在一起，而这些部件很或许来自不同的供货商。您或许会问：我该查自己的体系呢，仍是供货商的组件有问题？这样做行吗？会不会很贵重？
现在，这全部都不用忧虑了，由于根据灵敏、可编程渠道的嵌入式开发套件现已上台，它不只功用全面，而且价格低廉。这一开发套件可不同于那些只要小小的内存、无法真刀真枪完结实践规划作业的“玩具”，也有别于那些过火针对某个特定职业，致使其功用无法搬迁或扩展到您自己运用中的东西。现在，仅用略高于一个高端 MP3 播放器及其配件的价格，您就能够买到一套彻底绑缚好的套件，包含硬件、软件、JTAG 探针、通讯电缆和预先经过验证的一些参阅规划。此套件支撑真实嵌入式处理的开发，且兼容多种类型的实践运用，包含为构建快速、灵敏的嵌入式处理体系而需求的全部要素。
智能东西、IP 和专为功用丰厚的硬件开发板（或评价板、参阅板或演示板）编写的参阅规划，能缩短嵌入式开发的周期。有了一套功用杰出的集成开发套件，您就能够彻底专心于自己的实践运用，而无需费心寻觅因焊接不妥、白线开裂或软件驱动程序与规范所要求的 IP 外设不相符而带来的问题。关于软件/固件团队来说，有没有一个安稳的硬件环境大不相同——假设具有这样一个环境，他们就能够在初次提交定制硬件板之前，早早着手编写代码，并对其进行测验和调试。赛灵思MicroBlaze™ 开发套件（Spartan™-3E 1600E 版）具有渠道一切的灵敏性、集成度高，而且价格低廉（图 1）。
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软处理和可定制IP 的利益
为尽或许地满意项目要求，工程师需求多种选项及灵敏性。经过可编程渠道和创新式东西，您能够手动设置嵌入式规划的功用、面积、费用和功用，使其到达最佳情况。在把定制的硬件从商铺买回家之前，您能够对灵敏的软处理器核进行实例化、定制 IP、优化硬件的功用，还可在一个开发板上对您的软件进行验证。
FPGA|0″>FPGA 处理体系的实质就决议了它是可编程、可从头设置和现场晋级的。因此，它们具有的共同优势可帮助您的产品更快打入商场，并具有更长而且可更新的生命周期。
Spartan 系列 FPGA 支撑 32 位 RISC|0″>RISC MicroBlaze 软处理器。由于该软处理器像其它 IP 外设相同由 FPGA 元件构建而成，所以能够随意将其实例化。为充分运用低价位的 Spartan 运用，赛灵思对 MicroBlaze 软处理器核进行了优化，以到达在尽或许小面积上完结最佳作用。由于这种MicroBlaze 软处理解决计划的灵敏性，您能够在规划周期中随时对更新、更改、或整个新处理器核进行实例化。假设硬件和软件过错都能够改正，已有功用能够增强，新的功用能够添加，乃至在完结布置后还能添加对新规范的支撑，那么您能够幻想一下，产品的寿数会有多么长！
IP 外设也是软性的，在面积要求较高的情况下，可对其进行修改，代替核的某些功用。与分离式处理解决计划不同的是，您能够针对详细运用挑选最优组合，从计划中除掉不需求的额定器材单元。在这样一个软性、可编程的处理体系中，能够经过几种微调办法来进步功用。此 MicroBlaze Spartan 套件使您能够纵情发挥协处理的利益，探究加速规划的多种办法，而不只仅是在拨快时钟上做文章，由于拨快时钟的优点是有限的。与在单个处理器核上序列运转的纯软件运用比较，在高功用 FPGA 硬件中参加引擎一般来说总能收到改善体系功用之效。用多处理器、刺进式浮点单元 (FPU) 或硬件指令做试验，或许会对您的运用大有裨益。运用可编程渠道，您能够就 MicroBlaze 处理进行试验而不花分文，由于您不用把自己拴死在开端纸面规范书上所供给的那些孤立的解决计划上。
集成部件，出盒即用
赛灵思MicroBlaze 开发套件（Spartan-3E 1600E 版）为嵌入式开发集成了完好的环境。该套件支撑一大批不同的 MicroBlaze 软处理，并包含：
- 来自协作伙伴 Digilent 的 Spartan 3E 1600E 开发板
- ISE™（集成软件环境）FPGA 东西
- 荣获大奖的 Platform Studio 嵌入式东西套件 (XPS)
- MicroBlaze 软处理器答应（无需单元版税）
- JTAG 探测器、以太网和串行电缆
- ChipScope Pro™ 分析器（评价版）
- 参阅规划
此款低价位 Spartan-3E 1600E 开发板（见图 2）所供给的一组功用十分微弱，肯定物超所值，包含针对存储器的多种挑选、时钟、显示器、衔接器、用户接口及其他外设，使您能以低成本轻松开发自己的自定义嵌入式规划。实践开发板和隶属选项包含如下功用：
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- DDR SDRAM 存储器接口、线性 Flash、Flash PROM、SPI 串行 Flash
- 衔接器：USB 下载、Digilent JTAG 3 电缆、43 扩展 I/O 和三个 6 管脚 I/O 端口
- 多个用户接口：RS-232、SPI 端口、四个按钮、八个 LED、四个 DIP 交换机、旋转编码器 USB 和三重形式以太网
- 外设：10/100 以太网 PHY、四通道 DAC、两通道 ADC
- LCD 显示器
此款开发板不只支撑MicroBlaze单处理器规划，也支撑 MicroBlaze 处理器的多重实例化，乃至协处理运用，包含 FPGA 架构或 FPU 选项中的硬件指令，以将处理荷载最有用地分配在整个线路规划中。把一切软件功用都加载在单个处理引擎上或许会形成体系功用瓶颈，而在快速 FPGA 电路上完结软件算法能卸去部分荷载，实在加速整个规划进程。事实上，运用协处理、FPU 或硬件指令，体系功用得以大为进步，与纯软件运用比较不能够道里计。在某些实践事例中，功用添加到达 5 倍、10 倍乃至超越 40 倍。
与 Spartan 板相辅相成的，是一组 ISE FPGA 东西，这是针对 FPGA 完结而推出的规划辅佐程序，包含输入、归纳、验证、布局和布线等。更妙的是，此规划流程现已集成，从嵌入式东西套件集成开发环境 (IDE) 中即可直接调用。
咱们的低价位 Spartan-3E 1600E 嵌入式开发套件不只仅是一块孤立的电路板。您不用只为了开发一个解决计划原型，就把很多宝贵时刻花费在四处搜索适宜的部件上。
XPS 嵌入式体系东西套件为嵌入式体系工程师供给了抱负的规划环境，使他们不费吹灰之力就能够开端规划进程。本集成开发环境包含规划 GUI、主动化装备导游、编译器和调试器。XPS 构建于 Eclipse 结构之上，并支撑 GNU 东西链，可用于处理编译和调试。与往常所用的 Base System Builder 之类迥然不同的规划导游，能使装备根本处理器体系的进程主动化，衔接并定制 IP，对项目进行安排。此外，XPS 可主动生成实例测验代码和软件驱动器，乃至可为一些最常用的嵌入式操作体系生成板支撑包。
这些智能嵌入式东西具有“渠道认识”，并能从菜单驱动环境下主动化特定电路板的流程。Xilinx 与其电路板协作伙伴公司（如 Avnet、Nu Horizons 和 Digilent 等）协作，随嵌入式硬件板提交一份电路板阐明文件；而 Platform Studio 则运用该文件构建新的菜单支撑。用这种规划导游办法来装备体系，您能够在短短几分钟内创立根本的嵌入式体系，因此缩短了解进程，加速规划进程。
MicroBlaze 套件绑缚了一个功用非凡的嵌入式 IP 库和针对每个 MicroBlaze 处理器的运用答应。您不用为发送给用户的 MicroBlaze 规划付出特许运用费，而且，由于 MicroBlaze 是软性的，您的规划永久也不会过期。IP 产品目录支撑一大批处理外设选项。
方针板需衔接到主机以进行各式各样的通讯，由于东西的运用和规划文件的创立都在主机上进行。最常用的嵌入式方针板衔接办法是运用一个契合业界规范的 JTAG 探针。
赛灵思 供给的仅有衔接方法是 USB JTAG 探针，可用于 FPGA 和嵌入式软件下载及调试。这一功用可简化处理进程，使您不用依赖于多个探针，消除为不同功用而来回互换探针的费事。以太网和串行电缆也包含在套件中，这样，一翻开封装，您当即就能完结一切需求的衔接。
参阅规划和嵌入式 OS 支撑
在集成开发套件中，能真实使您挥洒自如地进行规划，而且最具决议性、最要害的部分，是一批参阅规划和契合业界规范的嵌入式 OS 支撑。该套件包含已有的、卓有成效的示例规划，您翻开产品包装后，当即就能具有能够运转的根本体系。这些预先验证过的参阅体系能够在您开端创立新的代码或 IP 之前承认硬件及衔接的情况是否正常，这样，假设问题出在电路板或电缆上，您就不会白搭时刻在自己的规划中找问题。
这些参阅体系也是极好的示例，为您展现 Spartan-3E 1600E 渠道的很多功用，如 DDR SDRAM、以太网、RS232 和 LCD 功用等。您能够把这些示例用作模板，这样，假设您的定制板要完结相同的功用，您就能够用模板来模仿您自己的规划功用，或许原封不动地照搬已有的功用。
经预先验证过的参阅体系示例包含：
- 从主系列形式装备的问候字词示例
- 从 BPI Up 形式装备的 µClinux 示例
- 从 BPI Down 形式装备的简略网络服务器
运用现有规划示例可即时发动您自己的规划，与手动生成杂乱体系规划的方方面面比较较，可节省几天甚或几个月的开发时刻。在 www.xilinx.com/cn/sp3e1600e 上能够找到其他参阅规划和更新。
对嵌入式操作体系 (eOS) 的支撑也是许多处理运用获得成功的要害。MicroBlaze 开发套件包含对产品/供货商的若干 eOS 支撑，这些现已实践证明十分及时、有用，例如：
- Mentor Graphics Nucleus
- Petalogix µClinux
- Micrium µC/OS-II
假设需求对 eOS 和东西产品的特定支撑，最好是产品来自于哪家供货商，就找哪家。由 Spartan 和 MicroBlaze 组合而成的处理解决计划也得到了许多其他第三方嵌入式 RTOS 或硬件/软件规划东西协作伙伴的支撑。咱们的嵌入式协作伙伴的网站，在以下网站上有列表：www.xilinx.com/cn/ise/embedded/epartners/listing.htm.
定论
与传统处理解决计划比较，赛灵思 所供给的嵌入式处理具有显着的优势，包含软处理器、协处理和可定制 IP 的高度灵敏性和共同魅力。咱们的低价位 Spartan-3E 1600E 嵌入式开发套件不只仅是一块孤立的电路板。您不用只为了开发一个解决计划原型，就把很多宝贵时刻花费在四处搜索适宜的部件上。该套件包含经预先验证过、卓有成效的参阅规划，能明显加速实时工程师的开发进程。翻开产品包装盒后（这盒产品的价位但是较为公正），当即就能具有能够运转的嵌入式规划。
要了解咱们的低价位 MicroBlaze 开发套件（Spartan-3E 1600E 版）的概况，请拜访 www.xilinx.com/cn/embdevkits。要了解咱们的一切嵌入式处理解决计划，一个绝佳的开始站点是 www.xilinx.com/cn/processor。
作者：Jay Gould Xilinx, Inc. 嵌入式解决计划营销 高档产品司理 @xilinx.com”>jay.gould@xilinx.com
Jim Burnham Xilinx, Inc. 嵌入式处理部 嵌入式产品营销 @xilinx.com”>jim.burnham@xilinx.com
