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Virtex-5 FXT平台背景资料

Virtex-5 FXT平台背景资料

点击数:7798 次   录入时间:03-04 12:01:58   整理:http://www.55dianzi.com   DSP/FPGA技术

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www.55dianzi.com   例如,图2中所示的千兆以太网设计显示出纵横交换式结构中存储器控制器(构造中生成的软控制器)与存储器控制器接口(MCI)的典型连接。由于这是一个独立于其它访问操作(如外设处理)的专用端口,因此总延迟和带宽也获得改善。外设(软)附加到PLB46总线,并连接到纵横交换构造上独立的主PLB(MPLB)端口。

  千兆以太网通过新集成的硬件DMA控制器之一连接到系统。DMA引擎也接口到纵横交换构造。在需要时,这一交换构造成为DMA引擎与主存储器的连接路径。千兆以太网设计还利用了 Virtex-5 FXT 平台中的硬核千兆以太网MAC,因此可以利用更少的资源并降低功耗。

  将上述基于Virtex-5 FXT平台的千兆位以太网系统与基于Virtex-4 FX平台的同样系统相比,性能提高了2.7倍。这一性能提升是指总体系统吞吐能力的提升,而非仅仅是处理器、外设或I/O。

  应用

  众多复杂应用如有线和无线通信、音频/视频广播、航空和国防以及工业科学和医疗等四大关键行业所提出的高度多元化的苛刻要求, 使得Virtex-5 FXT平台复合系统集成应运而生。这些市场中的客户对于赛灵思FXT产品线的发展做出了重要贡献,他们的共同推动, 使得器件配置能够满足 FPGA 逻辑、嵌入式处理、DSP、存储器和串行IO等所有方面的要求。

  通信

  无线通信市场是一个变化快速且具有挑战性的环境。系统设计人员始终面临提供新解决方案的挑战,或者是为了降低现有产品成本,或者是提供无风险的基础设施迁移方法,为现有以及下一代技术(如3GPP-LTE 和 WiMAX)提供高效的支持。 

  图 3.采用Virtex-5 FX100T器件的下一代无线基站(LTE)。

图 3.采用Virtex-5 FX100T器件的下一代无线基站(LTE)。

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  在这一应用中采用赛灵思Virtex-5 FXT FPGA可保证处理器子系统、DSP赋能的FPGA构造以及高速通信之间的紧密耦合和集成。这一LTE基带参考系统的硬件和软件单元的集成都利用标准硬件电路板在单片Virtex-5 FX100T器件上实现。

  音频/视频广播

  IP视频(Video-Over-IP)系统利用MPEG-2等压缩标准对视频流进行编码。然后,该系统利用因特网协议(IP)实现网络上不同点之间编码位流的传输。与网络上非时间关键的其它业务流量不同,视频数据必须遵守严格的服务质量(QoS)要求才能够满足视频要求。

  目前利用视频处理器、用于加速或完成实时算法的可编程逻辑、以及用于网络通信的以太网解决方案构成的分块式解决方案也可以满足这些要求。但Virtex-5 FXT FPGA是业界首个在单个可编程SOC芯片上实现了所有这些功能。

  图 4.IP视频(Video-Over-IP)系统集成图显示高级要求

IP视频

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  终极设计解决方案

  很显然,这一终极系统集成平台需要一个统一的设计环境。这一设计环境可以充分发挥赛灵思FPGA器件中所集成的系统级平台单元和丰富功能,保证最佳的设计生产力和系统性能。

  为此,赛灵思公司推出了ISE™ Design Suite 10.1版软件套件。该套件为系统设计小组提供了创建集灵活的FPGA逻辑、嵌入式处理、高速串行IO、DSP、板上存储器设计和接口以及可定制IP模块于一体的高级最终解决方案所需要的所有开发和调试工具。ISE 设计套件集成了多种屡获殊荣的设计工具和技术,可方便和加快系统开发。该套件包括以下工具:

  1.   FPGA设计环境
    1.   ISE Foundation™ 软件和ISE WebPACK™ 软件 (免费下载) 
    2.   PlanAhead™ 设计和分析工具以及PlanAhead Lite 
    3.   SmartXplorer™ 
  2.   嵌入式处理设计环境 
    1.   Xilinx Platform Studio 和嵌入式开发套件( Embedded Development Kit (EDK)) 
  3.   DSP设计环境 
    1.   System Generator for DSP  
    2.   ACCELDSP™ Synthesis Tool 
  4.   平台调试支持 
    1.   ChipScope™ Pro 工具  
    2.   ChipScope Pro 串行 I/O 工具集


www.55dianzi.com   作为 ISE Design Suite的一部分, ISE Foundation软件是业界首屈一指的 FPGA 逻辑设计工具集。与ISE Foundation一起提供的还有赛灵思公司PlanAhead设计分析工具,为适配到赛灵思FPGA器件的设计提供了强大的分析和布局功能。此外,SmartXplorer技术则使设计人员能够每天完成更多次物理实现,同时性能也可进一步提高多达38%。

  对嵌入式系统设计,Xilinx Platform Studio和嵌入式开发套件 (EDK)提供了一个综合硬件和软件设计环境,可加速嵌入式系统的设计速度。

  XtremeDSP开发工具包包括了System Generator for DSP和ACCELDSP 综合工具。利用这些工具,可以方便地将利用The MathWorks™公司广受欢迎的MATLAB® 和 Simulink® DSP 建模环境开发的DSP算法在FPGA硬件中实现。

  ChipScope Pro可通过针对“平台”器件的调试,能够发现深藏在硬件和软件之中的嵌入式缺陷。ChipScope Pro Serial I/O工具集支持用户快速评估和测量高速串行I/O通道的位错率(BER)。

  总结

  系统集成对于电子行业来说始终是一项具有战略意义的价值无法衡量的基本方法。通过系统集成可以降低成本、提高性能并使系统级技术走向下一个里程碑,将原来需要整整一个机箱才能完成的工作缩小到电路板大小,将电路板实现的功能集成到IC(ASIC和ASSP)中。   

  结合FPGA的灵活性和可编程能力这些基本优势,嵌入式处理、DSP性能和高速串行连接能力的强大融合使得赛灵思公司的最新产品 Virtex-5 FXT FPGA成为终极系统集成平台。



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