您的位置 首页 资料

FPGA研制之道(6)架构规划闲谈(一)流驱动和调用式

勿用讳言,现在国内FPGA开发还处于小作坊的开发阶段,一般都是三、四个人,七八台机器.小作坊如何也能做出大成果。这是每个FPGA工程师都要面临的问题。架构设计是面临的第一关。经常有这样的项目,需求

  勿用讳言,现在国内FPGA开发还处于小作坊的开发阶段,一般都是三、四个人,七八台机器.小作坊如何也能做出大效果。这是每个FPGA工程师都要面对的问题。架构规划是面对的第一关。常常有这样的项目,需求剖析,架构规划匆匆忙忙,声称一两个月开发结束,实际上保护项目就花了一年半时刻。首要包含几个问题,一,功用不满足需求。二,规划频频改变。三,体系不稳定,调试问题不收敛。

  磨刀不误砍柴工,FPGA规划的需求剖析是整个规划第一步。如何将体系的功用需求,转化成FPGA的规划需求,是FPGA架构规划的首要问题。首要, 需求清晰区分软件和硬件的鸿沟。软件首要处理输入输出、界面显现、体系管理、设备保护。而FPGA则担任大数据流的处理。

  假如运用几百元FPGA完结了一个十几元单片机就能完结的功用,就算完结的十分完美,那么这是一个什么样的神规划?任何一个项目都要考虑本钱,研制本钱、物料本钱、保护本钱等等。FPGA的运用方位必定是其他器材难以企及的优势。

  因而关于一个FPGA架构规划,其首要需求考虑便是功用,如没有功用的需求,其他的处理器ARM就或许代替其功用。其次便是接口,用于处理器扩展其没有的接口,作为高速接口转化。最终,需求考虑便是可保护性,FPGA的调试是十分耗时的,一个大型的FPGA的编译时刻在几小时乃至更高(经过嵌入式剖析仪抓信号,每天作业8小时,只能剖析两到三次)。而软件调试只需make,编译时刻以秒来记(这个问题能够经过提高编译服务器功用改进而不能消失,实质上要考虑可测性规划)。假如不考虑保护性和可测性,调试本钱和压力就十分之大。

  一般,FPGA的大部分架构规划能够选用数据流驱动的方法来完结,比如1,假定一个完结视频解压缩FPGA的规划,输入是无线接口,输出为显现屏。那么输入输出的接口根本就能承认。以数据流为驱动能够大略区分,输入接口->解压缩模块->视频转化模块->显现接口。如需求视频缓冲,则承认是否需求衔接外部存储器。那就需求承认在什么方位进行数据的缓冲。经过要支撑显现的画面的质量,就能承认最大码流,相同能够核算视频解压模块和转化模块的核算才能,然后导出所需的内部总线宽度,体系频率,以及子模块个数等等。比如2,某支撑经过有线电视网上网电视IP网关,相同也是输入的一般IP网络,输出为有线调试网的调试解调器。将IP报文等长填充后,在固守时隙内送入有线电视网中,相同也是根据数据流驱动的方法。

  数据流驱动式架构,能够作为FPGA规划中一个最重要的架构。一般来说应用于IP范畴、存储范畴、数字处理范畴等较大型FPGA规划都是数据流驱动式架构,首要包含输入接口单元,主处理单元,输出接口单元。还或许包含,辅佐处理单元、外部存储单元。这些单元之间一般选用流水式处理,即处理结束后,数据打包发完下一级处理。其间输入输出或许有多个,此刻还需求架构内部完结数据的交流。

  另一种较为常用的架构方法为调用式架构,即一般FPGA经过标准接口如PCI、PCI-E,CPCI,PCI-X,EMIF等等。各种接口,FPGA内部完结某一加快单元,如视频加快,数据处理,格局转化等操作。这种结构根本根本环绕FPGA接口、加快单元打开,归于数据的反应类型,即处理完数据又反应回接口模块。

  其他尽管各型各样,如SOPC,如各型接口,但实质上其都是为上述架构服务的,或做配置管理代替外部CPU,或在数据流中心传递中心参数。或在内部完结CPU+协处理器的架构,因而说,无他改变。

  孙子兵法云:“兵无常势,水无常形”。可是关于一种规划技能来说,没有一种固定演进的架构和规划,那么项目的整个规划层次总是推到重来,从实质上说,便是一种低水平重复。假如总结规则,提炼共性,才能在提高规划层次,在小作坊中获得大效果。

声明:本文内容来自网络转载或用户投稿,文章版权归原作者和原出处所有。文中观点,不代表本站立场。若有侵权请联系本站删除(kf@86ic.com)https://www.86ic.net/ziliao/117759.html

为您推荐

联系我们

联系我们

在线咨询: QQ交谈

邮箱: kf@86ic.com

关注微信
微信扫一扫关注我们

微信扫一扫关注我们

返回顶部