在FPGA中植入嵌入式系统

　　设计解决方案供应商Altium公司提供的电子产品开发系统Altium Designer，近年来引领着设计工具的发展趋势。Altium Designer为FPGA提供图形输入环境，其中包含高级FPGA器件库。这些器件包括一系列处理器内核和外围器件，它们为大量目标FPGA器件提供预综合。由于器件是现成的，所以创建系统硬件几乎成了“拖放”操作。

　　这个系统包含自行设计、免费的32位处理器TSK3000，该处理器可被用于大量FPGA器件及其它系列产品中。其它能支持的运行平台包括赛灵思MicroBlaze内核和内嵌于Virtex II Pro器件中的硬PowerPC处理器。

　　Altium Designer广泛使用免费的开放式Wishbone处理器互连总线。为便于处理器和外围器件的互连，它还提供多个可配置总线连接器件。基于Wishbone的封装内核可用于MicroBlaze和PowerPC等处理器，并且可以重新定位处理器之间的设计而无需重新设计该系统。一个通用的编译引擎和集成工具链在软件层支持这个过程。

　　这种方案的优势是嵌入式开发人员可以为他们的应用软件选择最合适的运行平台。他们可以采用TSK3000开始设计，如果以后需要更高性能，则可以将设计移植到PowerPC，或者移植到MicroBlaze解决方案。

　　Altium Designer系统最基本的优势在于，任何硬件开发商都可以利用现有技术，将系统复杂度由板级设计转移到“软”的可编程逻辑领域。这使得大量的设计工程师可从硬连接系统器件中解脱出来，并能发挥在快速变化的硬件和软件环境中进行设计所带来的优势。

　　设计流程朝“软件”方向的转变始于低成本微处理器的供应。由于FPGA技术的进步，这种转变正走向一个新的阶段。如今，电子产品的大部分智能主要取决于嵌入式软件。通过FPGA，嵌入式智能将跨越可编程平台中的软件和软连接器件(图2)，这种可能性将刺激FPGA的广泛使用，并为未来电子产品的开发奠定基础。