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對于sopc的理解 |
| 作者：randman 欄目：嵌入式系統(tǒng) |
很多人把主要精力放到了nios的定制上，認(rèn)為可定制的CPU這一靈活的功能就是sopc的靈魂，實現(xiàn)了nios后，把fpga作為一個傳統(tǒng)的mcu來使用，這實際上是一種揚長避短的行為，試想，相對于mcu系統(tǒng)來說，僅僅為了那一點點靈活性，就要憑空在系統(tǒng)設(shè)計中增添一項定制工作而得到一個并不是非常穩(wěn)定可靠的cpu，然后用一個并不是很成熟的開發(fā)環(huán)境去進行和mcu系統(tǒng)類似的開發(fā)，這實在不是產(chǎn)品開發(fā)之道。當(dāng)然，可以把邏輯電路也一同用fpga來實現(xiàn)，這就有那么一點sopc的味道了。我個人對sopc的看法如下： 1：sopc應(yīng)該是nios系統(tǒng)+硬實時部分+邏輯電路的一個組合體，其中nios負責(zé)數(shù)據(jù)管理，通訊，人機交互等實時性相對較低的任務(wù)，硬實時部分則是獨立于nios系統(tǒng)，充分利用現(xiàn)有IP，用hdl語言實現(xiàn)的某些實時性可靠性要求較高的關(guān)鍵部分，它可以和nios系統(tǒng)通過自定義的接口通訊。至于邏輯電路，這本就是fpga的強項，沒啥可說的，做一些接口以及邏輯處理吧。 2：對于nios系統(tǒng)，ALTERA已經(jīng)推出了相對比較完整的方案，現(xiàn)在nios在功能上來講，已經(jīng)非常全面了，并且也有多種os可供選擇，據(jù)說年底要推出帶有mmu的nios，到時候，linux應(yīng)該會在nios上大行其道。 3：對于我認(rèn)為最關(guān)鍵的硬實時部分，我認(rèn)為這才是sopc系統(tǒng)的精華所在，但由于純粹要用hdl語言實現(xiàn)，最多是結(jié)合一些現(xiàn)有的ip，因此難度較高，我覺得這也正是ALTERA一直鼓吹sopc但效果卻并不理想的根本原因，不過ALTERA自有妙計，于是推出了dsp builder。 4：至于dsp builder，純粹是為了降低系統(tǒng)硬實時部分編碼過于困難的一個工具，目前ALTERA推出的參考方案多是音視頻等信號處理領(lǐng)域，但是由于靠上了matlab這個大牛（控制領(lǐng)域事實上的標(biāo)準(zhǔn)），自然是要在控制領(lǐng)域多下功夫，只是目前還不支持浮點，并且相應(yīng)的IP也不齊備，但是基于matlab的直接代碼生成，肯定是一個方向，相信dsp builder會馬上支持浮點的，并且應(yīng)該會在控制領(lǐng)域有所動作。實際上，dsp builder或者說XILINX的SYSTEM generator的推出，就是為了降低開發(fā)難度，配合nios實現(xiàn)sopc系統(tǒng)，以此來和傳統(tǒng)的dsp處理器市場。 5：舉一個例子說明一下sopc的作用，以pci總線的視頻卡來講，一般來說都是dsp處理器完成視頻信號處理（實時性要求較高）、數(shù)據(jù)后處理、與pc通訊等功能，系統(tǒng)中如果采用fpga，大都是實現(xiàn)pci的橋接器以及其他邏輯功能，現(xiàn)在有了dspbuiler，那么視頻信號處理這一實時性要求較高的功能完全可以用dspbuilder直接生成，然后用nios代替?zhèn)鹘y(tǒng)dsp處理器的數(shù)據(jù)后處理和通訊功能，同時在集成pci接口和其他邏輯功能，如此則sopc大事成矣。 6：在控制領(lǐng)域，關(guān)鍵問題是controller的實現(xiàn)，首先在控制領(lǐng)域，我認(rèn)為nios2直接做控制器還難當(dāng)大任，而且就算拋開可靠性、成熟性等因素，控制領(lǐng)域一般都是需要硬實時（hard real-time），同時一般還會有大量的浮點處理，我個人估計nios2恐怕難以實現(xiàn)，這些已經(jīng)決定了controller必須用硬件實現(xiàn)，也就是用vhdl寫控制器，這樣做的話，對于系統(tǒng)中所需要的浮點運算，最好用相應(yīng)的ip實現(xiàn)，否則恐怕很難。 |
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