Xilinx的數(shù)字信號(hào)處理解決方案
Xilinx高度重視FPGA在數(shù)字信號(hào)處理中的應(yīng)用,并將其作為當(dāng)前和未來產(chǎn)品的重點(diǎn)發(fā)展方向。“XtremeDSP”是Xilinx所提供的數(shù)字信號(hào)處理解決方案的總稱,其中包括系統(tǒng)解決方案、DSP器件及開發(fā)工具等。
在系統(tǒng)解決方案中,Xilinx主要為3類系統(tǒng)提供數(shù)字信號(hào)處理方案,即無線/有線通信系統(tǒng)、多媒體圖像圖形系統(tǒng)(MVI)及國(guó)防系統(tǒng)。具體的解決方案請(qǐng)聯(lián)系Xilinx在各地的代表處,在此不贅述。
在DSP器件方面,Xilinx目前提供兩類器件。一是基于高性能VIRtex平臺(tái)的DSP器件,包括Virtex-5 SXT系列和Virtex-4 SX系列;二是基于低成本Spartan平臺(tái)的Spartan-3A DSP系列。如圖所示,這兩大系列器件基本彌補(bǔ)了上述所說的傳統(tǒng)DSP/GPP 性能有差距的空自區(qū)域。
圖 XtremeDSP器件
DSP的開發(fā)工具是Xilinx一個(gè)非常注重的領(lǐng)域,因?yàn)槿绻脩粢獙PGA用于數(shù)字信號(hào)處理最關(guān)注的就是開發(fā)工具,它直接決定了用戶的使用體驗(yàn)。而對(duì)于如何發(fā)揮器件的最佳性能,開發(fā)工具也起到了決定性的作用。
對(duì)于熟悉MATLAB或Simulink的數(shù)字信號(hào)處理開發(fā)人員,Xilinx提供了兩種開發(fā)工具,即AccelDSP和System Generator。AccelDSP提供了從MATLAB到RTL設(shè)計(jì)的流程,開發(fā)人員在MATLAB中設(shè)計(jì)的浮點(diǎn)算法可以通過AccelDSP提供的算法綜合功能轉(zhuǎn)為FPGA設(shè)計(jì)所需的RTL代碼,從而很容易地在FPGA中實(shí)現(xiàn)DSP功能,即使該開發(fā)人員原本不熟悉FPGA的開發(fā);System Generator提供了從Simulink到FPGA門級(jí)實(shí)現(xiàn)的流程,開發(fā)人員可以在Simulink的界面下完成DSP系統(tǒng)設(shè)計(jì)、仿真、資源估計(jì)到FGPA實(shí)現(xiàn)的全過程。通過和外部硬件的連接還可以實(shí)現(xiàn)硬件的協(xié)同仿真,從而大大加快了DSP設(shè)計(jì)的仿真過程,以上兩種工具使開發(fā)人員即使不熟悉FPGA的設(shè)計(jì)也可以完成基于FPGA的DSP設(shè)計(jì)。
對(duì)于熟悉FPGA設(shè)計(jì)的DSP開發(fā)人員,Xilinx在其ISE開發(fā)軟件中也提供了很多DSP IP供用戶使用,如FFT/IFFT、FIR、DDS及CIC等,使用這些DSP IP內(nèi)核可以節(jié)省開發(fā)時(shí)間。同時(shí)還能節(jié)省資源。以ΠR設(shè)計(jì)為例,Xilinx提供了∏R Compiler工具,用戶只需輸入必要的參數(shù),如系數(shù)、采樣率、時(shí)鐘率、通道數(shù)及頻響等,該工具就可以自動(dòng)選擇最優(yōu)結(jié)構(gòu)生成FIR,并且產(chǎn)生資源報(bào)告。用戶只需在自己的代碼中調(diào)用該FIR就可以實(shí)現(xiàn)想要的數(shù)字濾波器。