广告

最理想的MCU+FPGA架构

2011-11-29 10:14 6758 0 6 分类: FPGA/CPLD

最理想的MCU+FPGA架构

         软核虽然很灵活,也很便利,但是毕竟在FPGA中有很多受限之处。性价比低是其一,性能上也不敢与同等水平的处理器相媲美。因此,各大FPGA制造商在继续降低晶圆工艺的同时,纷纷找来合作伙伴力求在嵌入硬核方面有所作为。曾经闹得沸沸扬扬的ARM联手xilinxINTEL联手altera……只不过,这些都不是咱们这群芯片级小喽啰们正真关心的。管他什么Cortex-M0MIPS的,我们所关心的是到底哪个架构最实用最便利,还要“物廉价美”。

         这种内嵌硬核的FPGA其实就是单片系统解决方案的最终归宿,但是话说回来,到底FPGA中潜入了什么样的硬核才算是真正的SOPCaltera一直在主推他们的软核,从号称全世界最通用的处理器NIOS II到目前正在炒作的MP32处理器;Xilinx也有软核MicroBlaze针锋相对,此外很早就有潜入IBM硬核PowerPC,现在又推出功能强大的Zynq-7000 可扩展式处理平台。但是,这些都能够满足大家的需求吗?基本上很难。在中低端应用上,北京政府力挺的国产FPGA京微雅格也适时的推出了自己的原创作品Astro系列CSOC也曾让特权同学眼前一亮,虽然内嵌的51也能够跑到100M,只可惜其0.13us的工艺制程决定了FPGA逻辑难有大作为。

20110705213231001.jpg

1 NIOS II架构

20110705213231002.jpg

2 Zynq-7000架构

20110705213231003.jpg

3 Astro架构

         其实,单从灵活性上来看,NIOS II绝对占上风,只可惜从某些方面比他还是拼不过硬核。性能是一方面,如果不外扩存储器,则非常受限于所应用器件的片内存储器资源。而后面二者,灵活性是有,缺什么外设直接用逻辑搭出来往总线上挂,但问题也和通用的MCU一样,集成那么些外设在大多数时候是有些浪费了,也许集成10个外设充其量只用了35个,那么剩下的就是多余的,当今节约型社会这叫“浪费”。

         因此,特权同学期望的架构如图4所示。不需要太丰富的外设,毕竟FPGA内嵌硬核的最大利好就是灵活性,因此我们势必可以将所谓的灵活性发挥到极致。也许这个架构简单到只要一个能够跑软件的“裸核”和必须的调试接口即可,其他所有的外设(包括最小系统运行必须的存储器接口等姑且都称作外设)都根据客户的需求自主架构。说白了,其实这成了一个“CPU+FPGA”的架构了,哈哈,这只是个人的一厢情愿,也许只是个人觉得这样的架构最适合目前手中的一揽子项目。欢迎大家一起探讨……

20110705213231004.gif

4 更实用的架构

 

 

 

广告

文章评论 6条评论)

登录后参与讨论

prisonbunny 2012-4-16 10:29

其实就是将NIOS的 CPU部分作为硬核集成,其余的memory interface JTAG UART都是可配置。 对于不跑系统的项目,nios还是很好的选择。3个性能选择,部分需要高速运行的就用FPGA资源完成,NIOS作为控制系统存在,协调各部件工作,同时与上位机通信DEBUG。 大部分系统也不就是这样的功能么。

bluebluewind_641137184 2011-12-22 15:16

看看v2pro的芯片结构,

1234567890chenming 2011-7-11 14:03

初学者软核还是不要接触为好,nios2还远不成熟,软件问题就足够头疼, 公司已经想嵌入硬核方面有所作为了,不过嵌入硬核的又赶不上arm的更新,fpga在图像处理方面较dsp优势大大滴,所以我建议玩玩也就算了

weeren_937373575 2011-7-8 11:53

我觉得无所谓的,跑以太网也是,MCU主要就是控制,如果你搞显示或者跑linux那软核不行,速度太慢,需要硬核,近个人而言,FPGA里面搞ARM永远追不上主流的ARM,等哪天ARM把,ubuntu,或者Android跑起来再去考虑硬核,不然只是个壳子,况且这样我想你的层本就控制不住了,所以我的出的结论还是软核,小软核,作为配置用,picoblaze用用也不错,这样等级的方便,代码一copy就工作了,一个FPGA里面可以放十几个,还是多核。FPGA里面永远的矛盾是CPU越复杂,代码可能少点,综合的速度越慢。越简单,需要的代码容量就越大,速度越快。看你咋想,我个人倾向是后者

ouch27_249071080 2011-7-6 16:23

对于灵活性与节约性来说,特权同学说的架构确实很诱人

fuxiao123_401762695 2011-7-6 09:18

能不能再嵌入DSP硬核,那厉害了哈哈
相关推荐阅读
ilove314_323192455 2016-06-30 21:16
例说FPGA连载6:FPGA开发所需的技能
例说FPGA连载6:FPGA开发所需的技能 特权同学,版权所有 配套例程和更多资料下载链接: http://pan.baidu.com/s/1c0nf6Qc   前面的文字已经做了很多铺垫,相信读...
ilove314_323192455 2016-06-28 21:09
例说FPGA连载5:FPGA的优势与局限性
例说FPGA连载5:FPGA的优势与局限性 特权同学,版权所有 配套例程和更多资料下载链接: http://pan.baidu.com/s/1c0nf6Qc   若要准确评估FPGA技术能否满足开...
ilove314_323192455 2016-06-28 21:05
例说FPGA连载5:FPGA的优势与局限性
例说FPGA连载5:FPGA的优势与局限性 特权同学,版权所有 配套例程和更多资料下载链接: http://pan.baidu.com/s/1c0nf6Qc   若要准确评估FPGA技术能否满足开...
ilove314_323192455 2016-06-26 22:11
例说FPGA连载4:FPGA语言与厂商介绍
例说FPGA连载4:FPGA语言与厂商介绍 特权同学,版权所有 配套例程和更多资料下载链接: http://pan.baidu.com/s/1c0nf6Qc   Verilog与VHDL 说到FP...
ilove314_323192455 2016-06-23 21:26
例说FPGA连载3:FPGA与其它主流芯片的比较
例说FPGA连载3:FPGA与其它主流芯片的比较 特权同学,版权所有 配套例程和更多资料下载链接: http://pan.baidu.com/s/1c0nf6Qc   FPGA、ASIC和ASSP...
ilove314_323192455 2016-06-21 20:32
例说FPGA连载2:FPGA是什么
例说FPGA连载2:FPGA是什么 特权同学,版权所有 配套例程和更多资料下载链接: http://pan.baidu.com/s/1c0nf6Qc   2015年伊始,Intel欲出资百亿美金收...
我要评论
6
0
广告