基于ARM的用户可定制SoC

作者：时间：2012-11-16来源：网络收藏

应用实例：下一代驱动

传统的驱动设计(图4a)会采用数字信号处理器(DSP)来实现中央控制功能，采用网络ASIC实现网络协议，以及FPGA用于实现其他功能(在这个例子中，是I/O扩展)。而在SoC FPGA方案中，所有这三部分单元都集成到一个芯片中(图4b)。SoC FPGA实现方案还支持多个电机、多种网络协议以及安全IP，扩展了现有的功能，保证了控制器能够以安全的方式停止工作，满足业界新出现的安全标准要求。

单芯片方法明显增强了性能，降低了功耗。在驱动系统中，控制环速率是最关键的性能参数。SoC FPGA控制环速率是多芯片解决方案的20倍，从100µs减小到5µs。这意味着显著提高了功效，对应驱动90%的总体运行成本。在这个例子中，SoC的功耗大约比三芯片方案低37%。

图4a

图4b

SoC FPGA增强了系统功能，通过集成降低了系统总成本。通过在一个芯片中结合三个甚至更多的驱动器，减少了系统所需的材料。在这一例子中，采用SoC也能够将电路板面积减小57%。而且，能够以更低的成本实现更多的功能。这一例子中的SoC支持两个电机，而多芯片方案只支持一个。与针对每一电机来复制多芯片器件配置相比，在一个芯片上支持两个电机能够降低53%的成本。调整FPGA SoC来支持更多的电机和集成驱动系统以及多种协议也很容易。

关键点

采用FPGA SoC技术的设计团队能够显著提高效能，增强竞争优势。硬核IP单元实现了最佳性能、最低功耗和最高密度，而片内FPGA架构能够在设计阶段或者在现场迅速突出自身优势，增强或者定制实现功能。现场可编程平台结合了高度自动化而且提供良好支持的设计和软件开发工具，因此，设计团队能够使用商用器件来开发定制SoC，开发时间要远远短于ASIC或者多芯片器件。最终的设计非常灵活，能够进行更新，可以重新使用，团队能够迅速适应新市场和标准的变化以及快速发展的工艺节点，维持产品较长的生命周期。

目前的嵌入式系统应用与传统的设计方法相比已经到达了一个关键点，基于FPGA的SoC将成为可行而且是很有优势的解决方案。借助其强大的功能，设计人员不但能够克服这些难以解决的问题，而且还获得了明显的产品及时面市、价格/性能、突出产品特点以及长寿命产品等优势。