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在一個領(lǐng)域中，如果唯一不變的就是變化，不需要對電子技術(shù)和設(shè)計方法的發(fā)展變化做多少回顧，就能見證到變化是如何使設(shè)計工程師能夠創(chuàng)建出下一代創(chuàng)新產(chǎn)品。 微處理器得到大規(guī)模應(yīng)用后，價廉物美的新技術(shù)為基于軟件的革新性電子產(chǎn)品設(shè)計打開了大門，這就是一個很好的例子。簡言之，把設(shè)計的主要元素——在這兒是控制“智能”——轉(zhuǎn)入到軟件領(lǐng)域后，設(shè)計工程師就可以在更短時間內(nèi)創(chuàng)建出更好、更智能、更廉價的產(chǎn)品。 這個變化意味著嵌入式軟件開發(fā)人員是當(dāng)今定義電子產(chǎn)品功能和特性的主要推動者，并且最終要把硬件生產(chǎn)出來。該方法的成功因素在于減少硬件復(fù)雜度和把設(shè)計的控制元素轉(zhuǎn)變到可編程領(lǐng)域帶來的開放靈活性。 把軟件設(shè)計提升一個水平 現(xiàn)在大容量、低成本可編程器件的到來給電子產(chǎn)品設(shè)計的發(fā)展帶來了同樣的希望，因為在軟件領(lǐng)域定義系統(tǒng)硬件本身已經(jīng)成為可能，比如大容量FPGA這樣的大規(guī)模器件對滿足這一需求十分理想。這些期間一般可用于構(gòu)建系統(tǒng)外設(shè)邏輯功能塊的大件部分，包括總線接口、I/O塊、甚至內(nèi)存。把大量邏輯引入FPGA領(lǐng)域?qū)τ布_發(fā)具有深遠影響，并為‘軟’設(shè)計的新時代打開了一扇大門，這為設(shè)計提供了前所未有的靈活性，同時具有減少板級尺寸和復(fù)雜性的無窮潛力。 雖然它具有對電子產(chǎn)品開發(fā)過程起到革命性作用的潛力，但多數(shù)嵌入式軟件開發(fā)人員仍像以前一樣工作——在設(shè)計流程的開始階段選擇分立的硬件處理器、創(chuàng)建物理平臺，然后寫軟件使用該平臺。人們在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的“軟”硬件領(lǐng)域缺乏探索，主要原因在于缺少讓C程序員在可編程硬件級發(fā)揮技巧的工具。 確實，當(dāng)前多數(shù)FPGA設(shè)計流主要都來自芯片設(shè)計領(lǐng)域，需要非常專業(yè)的技巧。要超越FPGA膠合邏輯應(yīng)用需要更廣闊的視野，包括充分利用可編程器件，把盡可能多的硬件引入到軟領(lǐng)域中。 這包括引入處理器功能本身，現(xiàn)在FPGA內(nèi)的軟處理器正越來越多地轉(zhuǎn)變成嵌入式平臺。從根本上說，改用帶FPGA的軟處理器會帶來結(jié)構(gòu)靈活性、板卡尺寸更小、更簡單的優(yōu)點，但深層次的應(yīng)用會帶來更吸引人的優(yōu)點。當(dāng)利用FPGA的可編程特性獲得處理器頂層的抽象層時，就為嵌入式開發(fā)人員打開了無限可能——不僅在軟件中實現(xiàn)抽象級設(shè)計，而且在硬件中也實現(xiàn)了。 試想這樣一個系統(tǒng) 處理器通過可配置硬件（本質(zhì)上是一個硬件包裹）與其內(nèi)存和外設(shè)連接——這就抽象了處理器的接口。簡單地對FPGA重新編程就改變了硬件包裹，系統(tǒng)設(shè)計師可以輕易地改變處理器內(nèi)核，甚至在硬的或軟的處理器之間轉(zhuǎn)換，無需修改其他系統(tǒng)硬件。從系統(tǒng)的角度來看，所有處理器都是相似的，這就簡化了硬件設(shè)計流程。當(dāng)然，把這延伸到應(yīng)用軟件領(lǐng)域也需要可以在處理器之間提供C級別兼容性的編譯器。 基于FPGA開發(fā)平臺擁有諸多的優(yōu)點，各大廠商都有在布 FPGA作為“中國強芯”戰(zhàn)略產(chǎn)品的重頭戲之一，國內(nèi)FPGA廠商高云半導(dǎo)體、同創(chuàng)國芯（屬于紫光集團）、上海安路科技等。 致力于開發(fā)國產(chǎn)FPGA解決方案并推動其產(chǎn)業(yè)化的高云半導(dǎo)體，通用LVDS變速箱接口IP實現(xiàn)了內(nèi)部邏輯和外部接口之間時鐘頻率和數(shù)據(jù)位寬的切換，并保證數(shù)據(jù)吞吐量守恒，同時支持發(fā)送功能和接收功能，高云所有FPGA芯片收發(fā)變速箱切換比例都支持1：1、1：2、1：4、1：7、1：8和1：10。此外GW1N-6/9器件還支持1：16切換比例。針對隨路時鐘和隨路數(shù)據(jù)相位關(guān)系的不同需求，高云通用LVDS變速箱接口解決同時支持邊沿對齊方式和中間對齊方式。 高云FPGA芯片提供專用的單元模塊用于構(gòu)建高速LVDS接口，可根據(jù)特定的帶寬、對齊方式、收發(fā)功能以及切換比例需求，整合單元模塊并協(xié)同工作實現(xiàn)相應(yīng)的功能。 高云產(chǎn)品應(yīng)用經(jīng)理徐才先生表示，“TCON市場應(yīng)用，通過FPGA控制液晶屏的時序動作，將輸入視頻信號如LVDS信號，轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)驅(qū)動電路所用的形式如Mini-LVDS或者RSDS信號，傳遞到數(shù)據(jù)驅(qū)動電路，控制數(shù)據(jù)驅(qū)動電路適時開啟，高云FPGA芯片在LVDS差分引腳數(shù)以及LVDS接口性能方面恰與TCON市場需求相契合。” 高云通用LVDS變速箱接口IP，參考設(shè)計及開發(fā)板支持GW1N-4KFQPF144封裝FPGA芯片對接通用LVDS接收信號以及mini-LVDS發(fā)送信號，后續(xù)升級版會支持GW2A系列FPGA芯片，進一步提升LVDS I/O接口性能。 在國外，Xilinx、Altera、Lattice、Microsemi 4家公司手握9000余項專利，幾乎壟斷這個市場 不難發(fā)現(xiàn)，自FPGA問世以來，在復(fù)雜邏輯電路以及數(shù)字信號處理領(lǐng)域中扮演著越來越重要的角色，憑借性能、上市時間、成本、穩(wěn)定性和長期維護方面的優(yōu)勢，在通信、醫(yī)療、工控和安防等領(lǐng)域占有一席之地，在過去幾年也有極高的增長率。而近幾年，由于云計算、高性能計算和人工智能的繁榮，擁有先天優(yōu)勢的FPGA的關(guān)注度更是到達了前所未有的高度。 加之人工智能是當(dāng)前整個科技產(chǎn)業(yè)探索的未來方向，也是互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的下一個浪潮。芯片處于的人工智能產(chǎn)業(yè)鏈的最上游，為中下游產(chǎn)業(yè)鏈提供計算處理能力及相關(guān)解決方案，芯片決定了智能設(shè)備發(fā)展的深度。以FPGA來實現(xiàn)人工智能應(yīng)用，具有非常大的優(yōu)勢，可以很輕松地進行各種修改或升級，以便在最短時間內(nèi)支持新的人工智能算法。 嵌入式技術(shù)學(xué)習(xí)，聯(lián)系宋老師企鵝號：3524-6590-88 Tel/WX：173--1795--1908 以下課程可免費試聽C語言、電子、PCB、STM32、Linux、FPGA、JAVA、安卓等。 想學(xué)習(xí)的你和我聯(lián)系預(yù)約就可以免費聽課了。 |
