嵌入式视频监控系统的FPGA图像处理子系统设计(10)

学位论文

２ＦＰＧＡ的结构与设计原则

ｌ蔓奎旦生塑Ｉ坐Ｉ墅Ｉ！Ｑ！臣堑ｌ丝ｌ三五】硕士论文

Ａｌｔｅｒａ公司的低成本ＦＰＧＡ继ＡＣＥＸ之后，推出了Ｃｙｃｌｏｎｅ（飓风）系列，之后还有基于９０ｎｍ工艺的ＣｙｃｌｏｎｅｌＩ系列。低成本ＦＰＧＡ的主要定位在大量生产，且对成本敏感的设计中，如数字终端、手持设备等。另外，在ＰＣ、消费类产品和工业控制领域，ＦＰＧＡ还不是特别普及，主要原因就是以前其成本相对较高。但随着ＦＰＧＡ厂商的工艺改进，制造成本的降低，ＦＰＧＡ会被越来越多地接受。

ＣｙｃｌｏｎｅＦＰＧＡ是Ａｌｔｅｒａ公司低成本ＦＰＧＡ的典型产品。ＡｌｔｅｒａＣｙｃｌｏｎｅ系列ＦＰＧＡ从根本上针对低成本进行设计。这些低成本器件具有专业应用特性，例如嵌入式存储器、外部存储器接口和时钟管理电路等。Ｃｙｃｌｏｎｅ系列ＦＰＧＡ是对成本敏感大批量应用的最佳方案。它是基于Ｓｔｒａｔｉｘ的工艺构架，Ａｌｔｅｒａ公司针对其应用，经过市场调研，重新定义它的特性和规格，使其从设计初期就定位为一款低成本的ＦＰＧＡ。ＣｙｌｏｎｅＦＰＧＡ的应用主要是定位在终端市场，如消费类电子、计算机、工业和汽车等领域【９】。

Ｃｙｃｌｏｎｅ器件采用Ｏ．１３ｕｍ的工艺制造，其内部有锁相环、ＲＡＭ块，逻辑容量从２９１０到２００６０个ＬＥ。Ｃｙｃｌｏｎｅ系列ＦＰＧＡ特性见表２．２。

表２．２Ｃｙｅｌｏｎｅ系列ＦＰＧＡ特性

特性

ＬＥＥＰｌＣ３２９ｌＯ

１３

１

１０４ＥＰｌＣ４４０００１７２３０１ＥＰｌＣ６５９８０２０２１８５ＥＰｌＣｌ２１２０６０５２２２４９ＥＰｌＣ２０２００６０６４２３０１Ｍ４ＫＲＡＭ锁相环最大用户Ｉ／Ｏ

Ｃｙｃｌｏｎｅ系列器件采用基于一种全新的低成本架构，其平衡了逻辑，存储器，锁相

环（ＰＬＬ）和高级Ｉ／Ｏ接口，Ｃｙｃｌｏｎｅ系列ＦＰＧＡ是价格敏感应用的最佳选择。

Ｃｙｃｌｏｎｅ系列ＦＰＧＡ具有以下特性：

（１）嵌入式存储资源支持各种存储器应用和数字信号处理（ＤＳＰ）。

（２）专用外部存储接口电路集成了ＤＤＲＦＣＲＡＭ和ＳＤＲＡＭ器件以及ＳＤＲＳＤＲＡＭ存储器件。

（３）支持串行、并行总线和网络接口及各种通信。

（４）支持单端Ｉ／Ｏ标准和差分Ｉ／Ｏ技术，支持高达３１１Ｍｂｐｓ的ＬＶＤＳ信号。

（５）处理能力支持ＮｉｏｓＩＩ系列嵌入式处理器。

（６）采用新的串行配置器件的低成本配置方案。

（７）通过ＱｕａｒｔｕｓＩＩ软件ＯｐｅｎＣｏｒｅ评价特性，免费评估口功能。

ＣｙｃｌｏｎｅＦＰＧＡ是目前ＡＳＩＣ应用的低成本替代方案。作为系统设计人员，面临很多

挑战，包括越来越大的成本压力和越来越复杂的设计、新出现的标准以及越来越短的设计周期等。ＡＳＩＣ开发涉及到大量的工程资源，设计仿真和验证，需要进行多次重制。６

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