Spartan-3实现DSP嵌入系统在FPD中的应用

　　1 前言

　　用FPGA实现的嵌入式系统，均是在更大的芯片中嵌入的重复完成特定功能的计算系统，虽则是隐含嵌入，但实际上在各种常用的芯片中能够找到这些嵌入式系统。例如，消费类电子产品中的手机、寻呼机、数字相机、摄像机、录像机、个人数字助理等。

　　当今，以现场可编程门阵列(FPGA)来实现可配置的嵌入式系统已越来越广泛.其Spartan-3E FPGA成为实现各种低成本数字消费类系统的理想器件。这是从系统对上市时间的要求、可编程的特性以及集成度等方面考虑有其独特的优势。即采用90纳米工艺生产FPGA器件之后，FPGA器件进一步降低成本，减少功耗和提高性能，低成本使FPGA成为中小批量生产的应用器件，应用范围从早期的军事、通信系统等扩展到低成本消费电子类等产品。

　　目前，常用FPGA来实现DSP嵌入系统与嵌入微处理器系统，而本文主要介绍高性能、低成本的Spartan-3 FPGA实现的DSP嵌入系统及其Spartan-3系列器件在平板显示器中的应用。

　　2、关于用Spartan-3 FPG来实现的DSP嵌入系统

　　为什么利用Spartan-3 FPGA来实现DSP系统，这应首先了解Spartan-3 FPGA特性，即Spadan-3的各种功能及其在实现DSP时的用途。

　　2.1 Spartan-3 FPGA特性概述。

　　2.11成本较低的FPGA

　　*Spartan-3平台FPGA具有很高的性价比

　　经过优化的Spartan-3 FPGA架构，结合90纳米处理技术和300毫米晶圆技术，每片晶圆产出的完好芯片数足130纳米/200毫米技术的五倍，其每逻辑单元成本(CPL)最低。

　　*完整的密度范围

　　Spartan-3FPGA的密度范围是从50，000系统门到5，000，000系统门，这使得低成本FPGA与的密度范围得到了前所未有的扩展；326MHz的系统时钟率；三路电源干线内核电压1.2V、I/O电压1.2~3.3V、辅助设备电压2.5V.它为高容量，面向用户的设备提供了非常低的成本与高性能逻辑方案。

　　*独特的交错排列I/O引脚技术

　　Spartan-3FPGA结合了90纳米处理性术和交错排列引脚技术，可以提供、很低的每I/O成本(CPl)和最高的每门I/O数。

　　2.12 独特的功能

　　*XCITE技术(数字控制阻抗技术)使用

　　XCITE片上数字终端不再需要外部电阻器(见图1(a)所示)，这提供了大量的优势。 减少系统组件；提高系统可靠性；简化电路板布局；降低制造成本；实现I/O最大带宽；消除短反射噪音。

　　*选择RAM分级存储(即BlockRAM总位数高达1872kb)与扩展内存

　　Spartan-3 FPGA具有两种类型的内存，可以满足不同的设计需求，即最大1.8Mb的真实双端口块RAM和最大520Kb的分布式RAM，其封装形式为16位深×1位宽，可用作移位寄存器和FIFO。