FPGA技术发展与SOPC系统设计

“2-基于FPGA的嵌入式系统设计.pdf”主要探讨了面向二十一世纪的嵌入式系统设计技术，重点在于基于FPGA的嵌入式系统设计，包括FPGA技术的发展趋势、IP资源复用、IPCore设计、MicroBlaze软处理器、SOPC（System On a Programmable Chip）的基本特征与设计实现，以及基于Internet可重构逻辑技术（IRL）。 在FPGA技术发展趋势方面，讲解了四个主要方向： 1. 密度、速度和带宽的提升：FPGA向百万门级系统级方向发展，例如Xilinx的Virtex系列和Altera的APEX/Stratix系列，这些器件集成了高性能的处理器和高速接口。 2. 低成本、低价格的片上系统：Xilinx的MicroBlaze和SpartanII系列，以及Altera的Nios，都是针对这一趋势的实例，它们提供了经济高效的解决方案。 3. 低电压、低功耗和绿色化：随着环保意识的增强，FPGA设计更加注重低功耗和节能，以满足各种便携式和电池供电设备的需求。 4. IPCore的发展：IPCore的开放与复用成为趋势，如Xilinx的IPCapture工具，以及软IPCore和硬IPCore的并行发展，推动了FPGA与ASIC之间的融合。 SOPC（System On a Programmable Chip）是FPGA技术发展的关键，它将复杂的系统集成到单个可编程芯片上，通过丰富的IPCore库实现定制化的嵌入式系统。MicroBlaze作为软处理器IPCore，解决了SOPC中的核心计算需求。同时，FPGA的成本降低和上市周期的压力，使其在许多场合成为ASIC的有力竞争者。 未来的设计方向将侧重于IPCore的开发，包括硬件工程师主导的IPCore设计，以及软件工程师主导的实时操作系统（RTOS）和应用软件开发。这需要开发者对软硬件相关标准和协议有深入理解，并能够灵活应用。 这篇文档提供了关于基于FPGA的嵌入式系统设计的全面视角，涵盖了从技术发展趋势到具体设计实践的关键点，对于理解FPGA在现代电子系统中的重要地位及其未来发展具有重要价值。