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基于FPGA的DSP设计方法 更新于2009-12-30 01:50:06 文章出处:与非网

关键字: DSP FPGA Xilinx

DSP正在成为一种几乎无处不在的技术,不仅应用在众多消费电子、汽车与电话产品中,而且也进入越来越先进的设备。


诸如无线基站、雷达信号处理、指纹识别以及软件无线电等应用都要求极高的处理能力。这些新类型的高性能DSP应用推动独立处理器的性能走高,而为了提升性能,硬件解决方案也在不断发展。

在90年代初,设计者面临的挑战是,如何采用多个处理器以汇聚更多的处理能力,从而满足他们的性能要求。但是在协调多个处理器的功能时,系统级设计变得极为困难,更不用说这种方法既昂贵又浪费资源。
当第一种实现DSP的FPGA出现时,DSP设计者开始利用这种器件来支援处理器的能力。在这种方法中,FPGA通过加速DSP算法的关键部分(这对性能至关重要),可以补充处理器的不足。


今天的专用FPGA,如Xilinx公司的Virtex 4或Altera公司的Stratix II等蕴藏着巨大的潜力,可通过并行化来提
高性能。的确,DSP专用FPGA技术已显示出可提供比其它实现方案高100倍的性能优势(表1)。

因此,在FPGA中包含一颗标准DSP的情况变得因此,越来越普遍,而且预计以此种方式来使用FPGA
的设计将迅速增加。
 

设计挑战
不过,伴随着这种强大的硬件能力,设计者面临如何有效实现这些基于FPGA的DSP系统的问题。这种大型的复杂设计对传统的DSP设计方法提出了挑战。这在很大程度上是因为以下事实,即在DSP应用中,传统的FPGA设计流程没有充分利用一个高效设计流程的两个关键要素:综合技术与可移植IP。

那些利用综合技术来设计ASIC的人都很清楚综合技术的优势。对基于FPGA的DSP来说,该技术是关键,它使设计进入处于高级的抽象水平并能自动探索面积与性能之间的折衷。快速设计进入与高抽象水平及自动化的结合,不仅能提供单一的设计示例,而且还能提供各种可供选择的实现结果。