FPGA在嵌入式系统中的开发方向

　　同软件定位不同一样，目前众多的硬件开发电路板的市场定位也是不同的。主流的FPGA厂商均推出了自己的开发板，为了市场推广和销售的需要，他们也和一些大的经销商合作推出开发板，更容易利用经销商在价格和渠道上的优势。

　　Xilinx公司的主要经销商安富利公司开发了很多FPGA开发板，在功能上更加丰富，在定价和促销上也更灵活。如，安富利推出的Virtex-4 FX PCI Express开发工具套件和Virtex-5 LX开发工具套件。

　　图 Virtex-4 FX PCI Express开发套件

　　找到精确满足开发人员需求的FPGA开发基板是非常困难的，在基板上添加子板是一个不错的方法。安富利推出的EXP扩展标准使设计人员在原型设计时候可以通过子卡添加多种功能，满足FPGA开发板的不同要求，免费提供给设计工程师用于定制基本板和扩展模块。使用EXP模块的好处是成本低、灵活性高、易于制作原型。在结构上，半长EXP模块可提供84个用户I/O、32个单端信号、22个差分信号、单端时钟输入和输出、差分时钟输入和输出，单端和差分信号的最高频率分别是200MHz和700MHz。

　　安富利提供的EXP模块包括：视频预处理模块、高速ADC模块、高速DAC模块、ADI公司的EXP适配器模块。有全长(126mm×80mm)和半长(108mm×80mm)两种尺寸，采用Samtec公司高性能的QTE/QSE连接器。

　　视频预处理模块的输入兼容DVI、VGA、S-Video，输出支持DVI、VGA、LCD，具有图像传感器、音频输入和输出。高速ADC EXP模块采用TI的12位、50MS/s ADC，带有14位的LVDS接口，用两块卡可以支持双通道。高速DAC模块采用TI的双通道、16位分辨率、采样率为1GS/s、带16位LVDS接口的DAC。还有支持ADI公司器件的EXP适配器模块，可以很方便地连接到90多种ADC*估板上，支持LVDS和并行接口*估板，可连到Virtex-4、Virtex-5和Spartan-DSP基板上。

　　Altium公司的NanoBoard开发板支持的范围更广，包括Xilinx、Altera、Actel等公司的众多FPGA型号，与FPGA组成了可重新配置的系统设计验证平台;NanoBoard通过打印电缆接口与用户PC进行通信，支持硬件设计的下载和实现Live设计验证功能。NanoBoard还支持可插拔的FPGA子板，可以通过更换子板来调试不同的FPGA。

　　图 NanoBoard-NB2开发板

　　NanoBoard的板上资源包括：CAN总线接口、串行口、VGA接口、显示链输入输出、外部存储器、I2C接口、连接用户开发板接口、连接FPGA子板的插座、系统时钟、JTAG接口、PS2键盘和鼠标鼠标接口、多用户I /O接口。用户在一块板子上就可以完成整个系统的开发和验证，通过更换子卡，可以试用各厂商的不同器件，找到性价比最佳的器件，而不必重复购买开发板。