您的位置 首页 设计

规划FPGA体系时一般需求考虑的问题剖析

设计FPGA系统时通常需要考虑的问题分析-许多工程师认为,只要定义了 FPGA 的功能,工作就算完成了。但实际上将 FPGA 插入 PCB 时也会面临一系列挑战。 对于许多工程师和项目经理来说,在 FPGA 中实现功能并实现时序收敛是主要目标,但实际上在印刷电路板上设计 FPGA 的硬件级工作也会出现很多有趣的挑战,只有解决了这些挑战才能实现成功设计。 一切的起点均在于架构。硬件开发第一步就是定义解决方案的架构。架构应该对应于系统要求,并具体明确它们如何在硬件中得到实现。

许多工程师以为,只需界说了FPGA的功用,作业就算完成了。但实践大将FPGA刺进PCB时也会面对一系列应战。

关于许多工程师和项目经理来说,在FPGA中完成功用并完成时序收敛是首要方针,但实践上在印刷电路板上规划FPGA的硬件级作业也会呈现许多风趣的应战,只要处理了这些应战才干完成成功规划。

一切的起点均在于架构。硬件开发第一步便是界说处理方案的架构。架构应该对应于体系要求,并详细清晰它们如安在硬件中得到完成。尽管不同体系的架构各有差异,并且每个体系的详细使用也截然不同,但许多体系均包含相似的架构模块。您可以一起也应该对常常需求的硬件模块进行重复使用,就好像您重使用常用的HDL模块相同。

图1和图2分别给出了全体架构和电源架构的实例,而两边则列出了规划FPGA体系时一般需求考虑的问题。

器材挑选

您一开始面对最重要的挑选便是在很多可用FPGA中找到最合适的。FPGA器材的挑选触及许多要素。首要要素便是该FPGA供给什么可用资源,是否满意用来以所需的作业频率完成您想要的功用。

依据这些参数,您可以很快将挑选规模细化到有限数量的器材,这样您就能再进一步细化挑选规范,找到恰当的FPGA。另一个重要要素便是您体系或许需求的其它资源,比方说DSP slice或乘法器、嵌入式处理器或高速串行链路等。是否供给这些资源,可以进一步缩小器材挑选的规模。在许多情况下,依据详细资源需求,您会进一步寻觅器材的子系列,比方说假如需求逻辑或高速串行链路,则应挑选赛灵思Spartan®-6 LX或Spartan-6 LXT。

器材所需的输入输出数量会一起影响到器材挑选和封装挑选,由于一款器材或许供给几种不同的封装挑选,每种挑选还供给不同数量的用户I/O。这儿一般需求留意的是,您应当考虑往后怎么晋级,并且要考虑所选系列的各种器材是否具有通用的封装尺度。

此外,挑选器材时您还应考虑作业环境。举例来说,是不是商业组件就够了,是否需求工业、医疗或轿车级的部件?某些情况下您的体系或许需求军用或航天级的组件。

此外,您还必需求考虑到装备架构问题。依据SRAM的FPGA能否满意使用需求?或者说赛灵思Spartan-3AN系列这样的非易失性处理方案是否更好一些?规划的安全性相同也是一大重要考虑要素。假如使用需求规划安全性,就应考虑防止读回并对数据流进行加密。

不管使用是进行量产或是作为一次性的定制航天规划,组件本钱当然也始终是一个重要要素。您应拟定方针本钱预算,并尽力保证在本钱极限内完成任务。

上述许多参数在体系中其它器材的挑选上也很重要。特别重要的一个规范便是挑选的组件要可以在相同的电压轨上作业,这样就能简化电源架构。

您还应考虑在规划中是否有组件规范下降的问题。一切制造商的组件数据手册都给出了器材的最大额定值和最大作业电应力。假如咱们选用的器材刚好在最大额定值以下的电应力作业,那么规划的牢靠性就会大幅下降,由于体系一直是在引荐作业条件以外作业的。依据终究使用的不同,毛病或许会导致各种结果,包含导致人员伤亡,损坏作业任务,公司质量名誉下挫等。为了生产出牢靠的设备,您有必要在规划中削减电应力。因此在挑选使用器材时,您有必要考虑到器材所接受的电应力。

电源架构

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/sheji/339821.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