傳統方案中的處理器

   將(jiang)處(chu)理(li)器(qi)視(shi)為(wei)嵌(qian)入(ru)式(shi)係(xi)統(tong)的(de)核(he)心(xin)再(zai)自(zi)然(ran)不(bu)過(guo)了(le)。由(you)於(yu)性(xing)能(neng)與(yu)外(wai)設(she)可(ke)以(yi)決(jue)定(ding)成(cheng)品(pin)所(suo)能(neng)實(shi)現(xian)的(de)整(zheng)體(ti)功(gong)能(neng)，因(yin)此(ci)不(bu)難(nan)理(li)解(jie)為(wei)什(shen)麼(me)這(zhe)種(zhong)見(jian)解(jie)會(hui)主(zhu)宰(zai)大(da)多(duo)數(shu)項(xiang)目(mu)設(she)計(ji)。但(dan)是(shi)，這(zhe)種(zhong)想(xiang)法(fa)並(bing)非(fei)十(shi)全(quan)十(shi)美(mei)，而(er)且(qie)可(ke)能(neng)在(zai)當(dang)前(qian)市(shi)場(chang)狀(zhuang)況(kuang)與(yu)趨(qu)勢(shi)麵(mian)前(qian)很(hen)快(kuai)就(jiu)會(hui)變(bian)得(de)過(guo)時(shi)。

　　將(jiang)處(chu)理(li)器(qi)放(fang)置(zhi)在(zai)這(zhe)樣(yang)一(yi)個(ge)中(zhong)心(xin)位(wei)置(zhi)上(shang)，就(jiu)意(yi)味(wei)著(zhe)必(bi)須(xu)在(zai)一(yi)切(qie)開(kai)始(shi)之(zhi)前(qian)做(zuo)出(chu)正(zheng)確(que)的(de)選(xuan)擇(ze)並(bing)且(qie)要(yao)在(zai)整(zheng)個(ge)設(she)計(ji)過(guo)程(cheng)中(zhong)從(cong)一(yi)而(er)終(zhong)。這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)會(hui)使(shi)所(suo)有(you)未(wei)來(lai)決(jue)定(ding)和(he)物(wu)理(li)設(she)計(ji)部(bu)分(fen)緊(jin)密(mi)相(xiang)連(lian)。另(ling)外(wai)，這(zhe)還(hai)意(yi)味(wei)著(zhe)預(yu)先(xian)確(que)定(ding)了(le)某(mou)一(yi)固(gu)定(ding)的(de)實(shi)施(shi)路(lu)徑(jing)。這(zhe)樣(yang)就(jiu)產(chan)生(sheng)了(le)一(yi)個(ge)缺(que)乏(fa)靈(ling)活(huo)性(xing)並(bing)在(zai)後(hou)期(qi)不(bu)便(bian)進(jin)行(xing)必(bi)要(yao)更(geng)改(gai)的(de)平(ping)台(tai)。當(dang)出(chu)現(xian)新(xin)的(de)、無法預見的市場情況時，這從設計角度來看無疑存在重重風險。

　　新一代 IC 的(de)開(kai)發(fa)在(zai)當(dang)前(qian)經(jing)濟(ji)困(kun)境(jing)中(zhong)已(yi)經(jing)是(shi)步(bu)履(lv)維(wei)艱(jian)。對(dui)於(yu)嵌(qian)入(ru)式(shi)設(she)計(ji)而(er)言(yan)，如(ru)果(guo)受(shou)製(zhi)於(yu)以(yi)後(hou)無(wu)法(fa)更(geng)改(gai)或(huo)無(wu)法(fa)升(sheng)級(ji)的(de)架(jia)構(gou)，那(na)麼(me)毫(hao)不(bu)誇(kua)張(zhang)地(di)說(shuo)可(ke)能(neng)會(hui)使(shi)項(xiang)目(mu)陷(xian)入(ru)困(kun)境(jing)。傳(chuan)統(tong)方(fang)法(fa)是(shi)將(jiang)硬(ying)件(jian)平(ping)台(tai)的(de)開(kai)發(fa)放(fang)在(zai)第(di)一(yi)位(wei)，然(ran)後(hou)內(nei)置(zhi)並(bing)鎖(suo)定(ding)軟(ruan)成(cheng)分(fen)；這就導致了將產品上市進程視為重要的產品差異化要素的安全錯覺。然而現實是

，產品與眾不同的價值（如：設備智能性或‘IP’）會(hui)牢(lao)牢(lao)受(shou)製(zhi)於(yu)僵(jiang)化(hua)的(de)平(ping)台(tai)上(shang)。這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)下(xia)，它(ta)會(hui)成(cheng)為(wei)最(zui)難(nan)以(yi)更(geng)改(gai)而(er)且(qie)更(geng)改(gai)起(qi)來(lai)成(cheng)本(ben)最(zui)高(gao)的(de)設(she)計(ji)元(yuan)素(su)。因(yin)此(ci)，單(dan)純(chun)依(yi)賴(lai)這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)會(hui)排(pai)除(chu)其(qi)它(ta)最(zui)需(xu)要(yao)的(de)不(bu)同(tong)選(xuan)擇(ze)。

　　依賴逐步、分階段遞增升級的設計原理很可能會很快被具有更高設計靈活性、kebangzhugongsizaishichangbiangezhongzhishengdejishusuoqudai。tamenhenkenengshinenggoutigonggengduoxuanzedejiejuefangan，yinweizhexiejiejuefangancezhongyuyiyugenggaidegenggaojixitongchouxiangjishushang

，yudanchunyilaixuanzechuliqidefangfaxiangbifengxiangengdi。zhiyaokankanzuijindexingyequshi，dajiajiunenggouxiangxiangguanzhugenggaojichouxianghuishishenmeyangzi。

　　擺脫以處理器為中心的軟化設計

　　風(feng)頭(tou)正(zheng)勁(jin)的(de)趨(qu)勢(shi)是(shi)向(xiang)處(chu)理(li)器(qi)與(yu)架(jia)構(gou)級(ji)軟(ruan)設(she)計(ji)的(de)發(fa)展(zhan)。隨(sui)著(zhe)硬(ying)件(jian)與(yu)軟(ruan)件(jian)之(zhi)間(jian)的(de)界(jie)限(xian)不(bu)斷(duan)融(rong)合(he)，設(she)計(ji)不(bu)再(zai)單(dan)純(chun)依(yi)賴(lai)硬(ying)件(jian)。硬(ying)件(jian)技(ji)術(shu)本(ben)身(shen)的(de)發(fa)展(zhan)也(ye)在(zai)為(wei)這(zhe)種(zhong)趨(qu)勢(shi)推(tui)波(bo)助(zhu)瀾(lan)。

　　低成本
、高容量 FPGA 具有改變我們設計方式的潛力
，它可將以前作為物理硬件構造到器件中的組件轉變成可編程的組件。電子產品開發過程中對‘軟設計’的(de)這(zhe)種(zhong)關(guan)注(zhu)具(ju)有(you)豐(feng)富(fu)的(de)含(han)義(yi)，不(bu)但(dan)可(ke)將(jiang)器(qi)件(jian)智(zhi)能(neng)性(xing)從(cong)編(bian)入(ru)的(de)物(wu)理(li)硬(ying)件(jian)中(zhong)分(fen)離(li)出(chu)來(lai)，而(er)且(qie)還(hai)可(ke)避(bi)免(mian)長(chang)久(jiu)以(yi)來(lai)一(yi)直(zhi)與(yu)依(yi)賴(lai)硬(ying)件(jian)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)密(mi)不(bu)可(ke)分(fen)的(de)缺(que)陷(xian)
，如(ru)：很難在開發後期進行修改。

　　作為采用軟處理器的嵌入式平台
，FPGA 正在快速成為多功能、可ke重zhong構gou硬ying件jian平ping台tai的de基ji礎chu。由you於yu其qi功gong能neng的de不bu斷duan提ti高gao以yi及ji預yu算suan的de不bu斷duan降jiang低di
，它ta們men變bian的de越yue來lai越yue受shou歡huan迎ying。擴kuo展zhan架jia構gou平ping台tai的de軟ruan設she計ji不bu但dan包bao括kuo增zeng加jia以yi前qian由you硬ying件jian擔dan任ren的de功gong能neng，而er且qie還hai包bao括kuo處chu理li器qi。通tong過guo將jiang盡jin可ke能neng多duo的de硬ying件jian引yin入ru可ke編bian程cheng領ling域yu，可ke以yi研yan究jiu在zai不bu增zeng加jia設she計ji時shi間jian情qing況kuang下xia允yun許xu進jin行xing反fan複fu試shi驗yan嚐chang試shi假jia設she的de種zhong種zhong條tiao件jian。由you於yu可ke對dui概gai念nian進jin行xing立li即ji驗yan證zheng，這zhe樣yang可ke使shi工gong程cheng師shi能neng夠gou清qing楚chu地di了le解jie並bing且qie親qin眼yan看kan到dao他ta們men所suo開kai發fa的de產chan品pin
，並bing以yi此ci作zuo為wei他ta們men設she計ji思si路lu的de實shi物wu見jian證zheng

， 這樣可以使他們嚐試不同的即能夠降低成本又不必拘泥與任何特定的執行方式。

　　另一個優勢是軟件設計可以在硬件平台設計之前進行，軟件設計一直可以持續到完成硬件設計之後、甚shen至zhi可ke以yi持chi續xu到dao交jiao付fu給gei客ke戶hu之zhi後hou。軟ruan設she計ji係xi統tong中zhong編bian程cheng的de知zhi識shi產chan權quan將jiang很hen快kuai成cheng為wei最zui有you價jia值zhi的de設she計ji組zu成cheng部bu分fen，並bing將jiang持chi續xu改gai進jin。它ta將jiang帶dai來lai架jia構gou的de高gao度du靈ling活huo性xing以yi及ji適shi用yong性xing更geng強qiang的de更geng小xiao型xing電dian路lu板ban，為wei大da型xing企qi業ye帶dai來lai在zai當dang前qian具ju有you重zhong大da意yi義yi的de巨ju大da優you勢shi。設she計ji人ren員yuan可ke以yi在zai無wu需xu更geng改gai其qi設she計ji而er且qie不bu受shou任ren何he約yue束shu的de條tiao件jian下xia

，對dui比bi不bu同tong FPGA 的性能優勢，以做出取舍。

　　youqudeshi，dianzixitongyiruanjianweizhongxindefangfadeyiyishenzhichaochuleruanjianbenshen。zhiyaojiangzhezhongxiangfashaoweishenruyidian，womenjiukeqingchudilejiedao
，budanruanjiankeyishengji，erqieyingjianyekeyishengji
，bingqiekeyizaijiaofugeikehuzhihoujinxingshengji。

　　擺脫硬件桎梏

　　通過可編程的方式將IP植(zhi)入(ru)係(xi)統(tong)
，而(er)不(bu)是(shi)固(gu)化(hua)到(dao)生(sheng)產(chan)板(ban)上(shang)的(de)方(fang)式(shi)將(jiang)給(gei)嵌(qian)入(ru)式(shi)的(de)設(she)計(ji)帶(dai)來(lai)巨(ju)大(da)優(you)勢(shi)。由(you)於(yu)內(nei)置(zhi)了(le)一(yi)定(ding)的(de)可(ke)編(bian)程(cheng)性(xing)
，我(wo)們(men)可(ke)將(jiang)係(xi)統(tong)的(de)許(xu)多(duo)複(fu)雜(za)之(zhi)處(chu)轉(zhuan)移(yi)到(dao)駐(zhu)留(liu)於(yu)處(chu)理(li)器(qi)的(de)軟(ruan)件(jian)層(ceng)。這(zhe)種(zhong)本(ben)質(zhi)上(shang)是(shi)一(yi)種(zhong)硬(ying)件(jian)包(bao)裝(zhuang)的(de)軟(ruan)件(jian)層(ceng)能(neng)夠(gou)充(chong)當(dang)可(ke)配(pei)置(zhi)的(de)硬(ying)件(jian)——用作存儲器與外設的處理器接口。

　　在理想的設計環境中，此軟件層可將匹配軟件編譯程序與預驗證嵌入式 IP 庫進行完美結合。這樣可創建一種具有‘廠商中立性’的嵌入式開發係統，直接與原理圖設計 (design capture) 及電路板開發階段關聯在一起。

　　旨在修改硬件包 (hardware wrapper) 的簡單 FPGA 重zhong新xin編bian程cheng使shi工gong程cheng師shi能neng夠gou更geng換huan處chu理li器qi，而er無wu需xu修xiu改gai係xi統tong硬ying件jian的de其qi它ta部bu分fen。這zhe種zhong方fang法fa的de明ming顯xian優you勢shi是shi使shi係xi統tong從cong一yi個ge處chu理li器qi起qi步bu，然ran後hou在zai性xing能neng需xu求qiu時shi可ke升sheng級ji到dao更geng快kuai的de器qi件jian。現xian在zai我wo們men可ke以yi獨du立li於yu硬ying件jian平ping台tai開kai發fa由you可ke編bian程cheng硬ying件jian與yu嵌qian入ru式shi軟ruan件jian組zu成cheng的de關guan鍵jian軟ruan IP，從而擺脫由於必須首先開發物理硬件而帶來的傳統技術難題。

　　yinweixianzaidicengcideshejiwentikeyiyoushejixitongbenshenlaijiejue，yinciwomenkeyijiangshejizhuyilizhuanyidaoliyonggaojicaijijiekoulaikaifashejidehexingongnengyuansu。shenzhi HDL 輸入也可以讓位於可提高設計抽象水平的更簡單嵌入式原理圖設計

，如：C。軟硬件工程師無需重新培訓便可一下子掌握以前完全依賴處理器與硬件專家的設計流程。

　　采cai用yong上shang述shu方fang法fa可ke以yi提ti高gao項xiang目mu修xiu改gai與yu效xiao率lv方fang麵mian的de優you勢shi，因yin為wei重zhong點dian不bu再zai是shi選xuan擇ze處chu理li器qi和he管guan理li與yu其qi相xiang關guan的de所suo有you低di級ji的de細xi節jie因yin素su。與yu諸zhu如ru電dian路lu板ban設she計ji等deng傳chuan統tong設she計ji方fang法fa與yu生sheng俱ju來lai的de複fu雜za性xing得de到dao適shi當dang的de降jiang低di，使shi其qi變bian得de更geng易yi於yu管guan理li
，設she計ji焦jiao點dian再zai次ci轉zhuan向xiang產chan品pin差cha異yi化hua與yu創chuang新xin
，而er不bu必bi關guan心xin單dan純chun的de‘生存要素’！將精力與資源轉移到存在真正價值的更高級設計活動。

　　軟件與硬件的完美融合將成為最新統一設計領域的內在組成部分。所需要的一切就是支持能夠充分利用大型可編程器件的單個、統一設計方案的設計環境。

  能夠創造價值的工具與技術

　　要yao實shi現xian設she計ji功gong能neng與yu處chu理li器qi的de分fen離li需xu要yao一yi種zhong硬ying件jian不bu再zai是shi基ji本ben因yin素su的de設she計ji平ping台tai。理li想xiang情qing況kuang下xia所suo有you設she計ji區qu域yu都dou應ying當dang以yi單dan個ge的de統tong一yi流liu程cheng出chu現xian。然ran後hou可ke以yi存cun在zai真zhen正zheng的de跨kua區qu域yu設she計ji合he作zuo，因yin為wei處chu理li器qi與yu軟ruan件jian之zhi間jian的de障zhang礙ai已yi經jing消xiao失shi。這zhe樣yang便bian可ke大da幅fu簡jian化hua設she計ji要yao素su在zai軟ruan件jian與yu硬ying件jian之zhi間jian轉zhuan移yi的de任ren務wu。

　　勿庸置疑

，在眾多選擇中不斷探索就會創造出為開發過程的關鍵實施、調試和升級階段內置可重新配置硬件平台的設計環境，我們可以在其中自由嚐試供應商的各種器件並在軟件內外更換 I/O 硬件。適用於電子產品設計各個方麵的所有必要工具將包括：與處理器無關的嵌入式編碼與調試、混合原理圖與基於 HDL 的 FPGA 設計與合成、以及全麵的 PCB 布(bu)局(ju)。軟(ruan)件(jian)工(gong)程(cheng)師(shi)隻(zhi)需(xu)具(ju)備(bei)硬(ying)件(jian)基(ji)礎(chu)知(zhi)識(shi)即(ji)可(ke)使(shi)用(yong)這(zhe)種(zhong)環(huan)境(jing)，而(er)硬(ying)件(jian)工(gong)程(cheng)師(shi)則(ze)可(ke)將(jiang)精(jing)力(li)集(ji)中(zhong)在(zai)設(she)計(ji)獨(du)特(te)的(de)設(she)計(ji)元(yuan)件(jian)上(shang)，並(bing)將(jiang)其(qi)原(yuan)型(xing)化(hua)
，因(yin)為(wei)軟(ruan)件(jian)與(yu)硬(ying)件(jian)都(dou)能(neng)夠(gou)進(jin)行(xing)升(sheng)級(ji)。

　　通tong過guo將jiang抽chou象xiang提ti高gao到dao超chao過guo處chu理li器qi的de水shui平ping來lai簡jian化hua設she計ji工gong藝yi的de策ce略lve，是shi向xiang靈ling活huo性xing更geng高gao的de嵌qian入ru式shi設she計ji解jie決jue方fang案an發fa展zhan的de可ke行xing道dao路lu。在zai經jing濟ji困kun境jing麵mian前qian，日ri益yi複fu雜za化hua的de行xing業ye正zheng麵mian臨lin著zhe前qian所suo未wei有you的de思si想xiang破po舊jiu立li新xin壓ya力li。處chu理li器qi的de選xuan擇ze在zai任ren何he時shi候hou都dou很hen重zhong要yao。然ran而er，現xian在zai是shi我wo們men需xu要yao做zuo出chu重zhong大da設she計ji決jue策ce，並bing利li用yong大da勢shi所suo趨qu的de統tong一yi設she計ji流liu程cheng實shi現xian更geng大da的de創chuang新xin的de時shi候hou了le！