PLD在显示、汽车及便携产品中开拓新应用

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        通过技术上的不断创新,FPGA(现场可编程门阵列)及CPLD(复杂可编程逻辑器件)产品正趋向更低功耗、更低成本和更高性能,配合系列高效的工具以及丰富的逻辑、DSP(数字信号处理器)和存储器资源,系统设计人员能够在更多的大批量应用中选择PLD(可编程逻辑)来替代ASIC(专用集成电路)和ASSP(专用标准产品)。在今天的一些显示、投影、汽车电子及各种便携产品中,PLD器件已替代ASIC和ASSP,并获得了成功。

       显示器和投影仪系统案例

       FPGA和CPLD可编程解决方案实现低成本

       平板显示器以及视频投影仪从各种信息源中接收、解码并显示数字视频流。随着平板电视价格的不断降低,这类电视逐渐走进了千家万户。

       今天,FPGA和CPLD已经成为显示器和投影仪的低成本可编程解决方案。Altera的CycloneIII和MAXII器件具备数字视频应用所需的主要功能。其中,CycloneIII FPGA采用65纳米低功耗工艺技术,由8个型号组成,逻辑单元(LE)在5000个至12万个之间,用户I/O(输入输出)引脚数量高达534个,提供4Mbit的嵌入式存储器,288个嵌入式18×18乘法器,以及专用外部存储器接口电路,锁相环(PLL)等。这些特性是实现高端视频和图像处理功能的优势资源。

       Altera最新的CPLD MAXII器件,设计用于低成本和低功耗应用,它具有非易失和低成本特性,非常适合实现地址解码、系统定时和系统缺陷纠正等显示功能。

       此外,Altera的StratixII器件是高性能FPGA,支持向结构化ASIC的低成本、低风险移植,以降低成本。消费类电子生产商可以利用高性能StratixII系列快速进行原型开发,然后,并采用Altera的HardCopy结构化ASIC流程,迅速移植为结构化ASIC。

       Altera的StratixII器件是业界唯一的高性能FPGA,支持向结构化ASIC的低成本、低风险移植,以降低成本。StratixII器件采用1.2V、90nmSRAM(静态随机存储)工艺技术生产,具有180K逻辑单元(LE)、9Mbit RAM(随机存储)和384个18×18乘法器。消费类电子生产商可以利用高性能Stratix II系列来启动设计,快速进行原型开发,然后,采用Altera的HardCopy结构化ASIC流程,迅速移植为结构化ASIC。HardCopy和HardCopy II器件是业界风险最低、产品面市最快的解决方案。

       高清电视采用Stratix II将缩短面市时间,实现低成本HardCopy结构化ASIC。而Navman航海GPS产品经理Shane Dooley表示,采用运行Nios处理器的Cyclone系列来替代商用处理器后,我们实现了质量最好的视频效果,在多种显示尺寸上都有所改进。这些优势结合功耗和低成本特性,促使我们采用Nios处理器作为最适合的嵌入式解决方案。

      汽车电子系统案例

      单芯片FPGA比DSP方案更紧凑、更可靠

       三洋电子有限公司在其CCA-BC200汽车后视倒车摄像系统中采用了Cyclone II FPGA和Nios II嵌入式处理器。Cyclone II FPGA的Nios II嵌入式处理器为三洋公司提供了高性能图像处理解决方案,例如缩放和编码以及控制功能,降低了广角和偏角失真,为CCA-BC200提供实时“鱼眼”校正功能,防止了“梯形失真”。这些功能实现了清晰、正确的图像,帮助驾驶员安全地进行倒车,清楚地看到道路上有什么。

     和DSP方案相比,单芯片FPGA是更紧凑、更可靠的解决方案,而前者通常需要两个以上的器件。

     三洋电子有限公司汽车高级技术中心经理Hitoshi Hongo评论说:“Altera的解决方案在实现我们业界首款商用汽车摄像系统中扮演了重要角色,这一系统的很多功能以前只能在豪华汽车中才能见到。”

     便携式娱乐领域案例

      FPGA降低高性能应用成本

       便携式娱乐领域涉及许多最终产品,包括便携式媒体播放器、便携式教乐(Edutainment)玩具、数字照相机和摄像机、掌上游戏机以及便携式GPS导航器等。在这一应用市场中,生产商面临变化很快的市场需求,必须突出产品优势以确保在竞争中获胜。生产商仅采用ASIC或者ASSP设计方法会有很大风险,导致产品推迟面市,或者发布的产品功能已经过时。在其平台上采用可编程逻辑之后,生产商能够迅速推出产品,在产品中灵活地加入最新功能。在这一领域,Altera提供低成本FPGA,同时以结构化ASIC来进一步降低高性能应用成本。

       东芝数字媒体网络公司移动娱乐产品分部开发和设计部首席专家Masatoshi Ogawa表示:“MAX II器件在设计上的灵活性使我们能够及时完成非常紧迫的开发进度。此外,评估了几种CPLD和FPGA之后,我们确定MAX II器件的低功耗和低成本特性是gigabeat V30T便携式数字媒体播放器的最佳选择。”

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