FPGA技术驱动的嵌入式系统设计与SOPC新时代

本篇文章主要探讨了"基于FPGA的嵌入式系统设计"这一主题，由徐欣博士及其团队在嵌入式系统开放研究小组和OpenIPCore开发小组的背景下展开讲解。FPGA技术作为核心焦点，文章首先概述了FPGA技术的最新发展趋势，包括： 1. **更高的集成度与性能**：FPGA向着百万门级系统发展，如Xilinx的Virtex/-E/IIPro系列，配备了高速收发器和可重构特性，以及Altera的APEX/Stratix系列。 2. **低成本与绿色化**：随着市场对低成本和低功耗需求的增长，Xilinx的MicroBlaze和SpartanII系列，以及Altera的Nios等产品成为主流。 3. **IPCore的发展与知识产权管理**：IPCore得到了进一步发展，如OpenIPCore的普及，设计工具和保护手段不断优化，如Xilinx的IPCapture，而OPENCore计划推动了IPCore的开源与复用。 4. **FPGA与ASIC的融合**：FPGA与ASIC之间的界限变得模糊，FPGA嵌入标准单元如Xilinx的PPC405和ASIC的可编程逻辑单元如Atmel的FPSLIC相结合，FPGA成本降低，逐渐替代ASIC在某些领域的应用。 5. **SOPC时代的来临**：System-On-a-Programmable-Chip (SOPC)技术崛起，IPCore的丰富和完善是其基础。FPGA开发工具如先进的百万门级FPGA成为SOPC的关键平台，处理器IPCore解决了系统的关键问题。 6. **嵌入式系统设计的新方向**：设计过程将涉及硬件工程师负责IPCore的开发，软件工程师负责RTOS和应用软件的开发，同时需要深入理解和实现软硬件相关的标准和协议。 通过学习这些内容，设计者能够更好地理解如何利用FPGA技术进行嵌入式系统的高效、灵活和低成本设计，同时掌握IPCore的复用策略和SOPC的设计实践，以适应快速发展的嵌入式系统市场需求。