Spartan-6

Spartan®-6 FPGA 为成本敏感型应用提供了最佳的低风险、低成本、低功耗和高性能均衡。第六代 Spartan 系列产品基于公认的低功耗 45nm、9-金属铜层、双栅极氧化层工艺技术,提供了高级功耗管理技术、150,000个逻辑单元、集成式 PCI Express® 模块、高级存储器支持、250 MHz DSP slice 和 3.125Gbps 低功耗收发器。

摘要: 介绍了Spartan6芯片搭载MicroBlaze软核的硬件平台,以及集成了μC/OSII操作系统的软件平台;给出了在此软硬件平台上的可抢占、可嵌套的中断机制的实现方法;灵活地运用面向底层硬件代码与操作系统代码之间的参数传递,协调了中断处理与任务调度之间的关系。阐述了方案的原理,给出了程序流程图;通过试验,验证了可抢占、可嵌套的中断机制的正确性与可行性。

引言
  Xilinx公司推出了32位软核MicroBlaze,用来替代片上的微控制器,可以有效地缩小PCB板的面积和器件数量,降低整个系统的成本。MicroBlaze采用 32位哈佛RISC架构,32位独立的地址总线和数据总线。Spartan6 FPGA为Xilinx公司的低成本、低功耗FPGA。第6代Spartan系列含最多150 000个逻辑单元、高级储存器支持、250 MHz DSP Slice和3.125 Gbps低功耗收发器。本设计中首次采用Spartan6芯片搭载MicroBlaze软核作为硬件平台应用于保护装置中,在此硬件平台上开发适用于对稳定性要求苛刻的电力自动化技术产品。

1 可抢占可嵌套的中断方法实现

安捷伦开发基于FPGA的PXI向量网络分析仪

作者:Steve Leibson, 赛灵思战略营销与业务规划总监

安捷伦致力于网络分析仪已有50年时间,其最新产品M937XA  PXI向量网络分析仪(VNA),最近赢得射频/微波测试领域的2015最佳设计和测试奖

不同于半个世纪以前的网络分析仪,安捷伦的PXI VNA只有很小的尺寸。但是它的全双口提供的检测能力和其他大型分析仪同样的性能。它刚好适合一个PXI插槽。

百度提出“软件定义闪存”存储概念,不再遵循传统的固态硬盘设计

作者:Steve Leibson, 赛灵思战略营销与业务规划总监

固态硬盘(SSD)工程师吉姆·汉迪在一次报告中指出,中国领先的互联网搜索引擎公司——百度,创建了一个名为“软件定义闪存”(SDF)的SSD架构。该架构最大限度地利用了SSD闪存存储芯片的固有性能。通过将闪存芯片的单个通道开放给主机服务器上运行的软件,可允许服务器建立自己的数据,从而更好地安排数据访问。吉姆还指出,百度的设计方法从闪存芯片中提取了95%的原始带宽,同时将99%的闪存存储容量用于用户数据。在去年盐湖城举办的ASPLOS会议上发表了题为“SDF:用于网络存储系统的软件定义闪存”一文,文中展示了上述的研究成果。

作者:Steve Leibson, 赛灵思战略营销与业务规划总监

本篇拆解是由来自EEVBlog的Dave Jones带来。观看Jones拆解一个设备真的是一件很吸引人的事情,当然Jones并不是简单地把盒子破坏、打开,他会用他丰富的电子设计知识来说明这个设备是怎么设计的,为什么要这么设计。Dave同时会用他丰富的电子设计知识、几十年的设计经验来解释拆解过程。

这一周,Dave拆解了一台新的Keithley DMM7510 7位半触摸屏数字万用表。Keithley送给他万用表的目的也就在于此。他发现了什么?万用表控制板上的Xilinx Spartan-6 FPGA在两个飞思卡尔微控制器之间起到中介调节的作用。

在一个小时的拆解视频中,Spartan-6 FPGA出现了约9分钟。

一个小时来观看Dave的拆解?(12000人已观看)这里有Dave的新视频:

作者:Steve Leibson, 赛灵思战略营销与业务规划总监

去年年底我写了一篇关于基于FPGA的Saleae Logic Pro 8的文章,它是一个微型的8通道逻辑分析仪/DSO(数字信号示波器),采用USB2.0接口与PC通信。它大约只有两英寸(53mm)宽,不到半英寸(12mm)厚,核心是基于 Xilinx Spartan-6 LX16 FPGA 芯片。更棒的是,Saleae公司将其中的一个送给了我的好朋友Jack Ganssle,他是一名嵌入式设计专家,也是embedded.com网站的专栏作家。他已经对这个产品作了非常肯定的点评。下面是他的 embedded.com 网站上点评的一些摘要:

作者:Steve Leibson, 赛灵思战略营销与业务规划总监

Chord电子产品Hugo,一种专为骨灰级音响发烧友打造的电池供电的随身DAC兼耳扩,使用赛灵思 Spartan-6 FPGA.(使用了1/2的单元)实现了一个32位、26K抽头的WTA插值滤波器,为音乐爱好者创建了通往音乐天堂的阶梯。正如Audiostream.com 网页评论所说,"抽头长度越长,就越接近数学的完美…"
Audiostream网页评论同时还指出,低功耗的Spartan-6 FPGA使得Chord Hugo的尺寸减少到巴掌大小20x100x132mm,重量减少到只有0.4kg,然而一次完整的充电却可以续航10小时。

作者:Steve Leibson, 赛灵思战略营销与业务规划总监

今天要向大家推荐的是两款来自Scarab Hardware公司的Spartan-6 开发套件。套件里面有两款第3代的mini Spartan6+开发板。从外观上,这个板与以前的板几乎相同。它们唯一的区别就是这个Spartan-6 FPGA是安装在这个板上。这两块板中的其中一个板上有Spartan-6 LX9 FPGA,另外一个有Spartan-6 LX25 FPGA。这里有一份对照表:

超低价格Spartan-6板卡推荐(兼容Arduino)

低成本,价值69.97$兼容Arduino的 Spartan-6 FPGA板卡将可编程逻辑融入到流行的嵌入式平台

作者:Steve Leibson, 赛灵思战略营销与业务规划总监

售价69.97$,兼容Arduino的“Hackday Spartan-6 FPGA Shield”将FPGA融入到目前流行的开源的Arduino嵌入式平台。这块板卡搭载Xilinx Spartan-6 LX9 FPGA芯片,采用类似Arduino Shield的布局形式。Arduino和FPGA都受益于这种组合,Arduino可以对FPGA板卡上的SPI Flash配置存储器进行编程,Xilinx Spartan-6 FPGA增加了与Arduino板卡上8位AVR微控制器的硬件接口。您可以使用板上的JTAG接口来对板卡进行编程,同时您也可以只将它作为一块FPGA板卡来使用。

基于CPLD的FPGA从并快速加载方案

作者: 李春雨 浙江机电职业技术学院电气电子工程学院 中兴通讯技术

现场可编程门阵列(FPGA)作为专用集成电路(ASIC)领域的一种半定制电路,可以根据设计的需要灵活实现各种接口或者总线的输出,在设备端的通信产品中已得到越来越广泛的使用。FPGA 是基于静态随机存储器(SRAM)结构的,断电后程序丢失后的每次上电都需要重新加载程序。且随着FPGA 规模的升级,加载程序的容量也越来越大,如Xilinx 公司的Spartan-6 系列中的6SLX150T,其加载容量最大可以达到4.125 MB。在通信产品中,要求系统启动快,相应FPGA 加载时间尽可能短,因此其加载方式是产品设计时必须要妥善解决的一个问题。文章介绍了通过复杂可编程逻辑器件(CPLD)对FPGA 加载方式的并行实现,满足通信系统的加载速度快、占用资源少的要求。

作者:Adam P. Taylor e2v公司工程系统负责人 aptaylor@theiet.org
众多FPGA 应用均可通过使用简单的软核处理器来简化时序控制结构的生成,从而深受其益。PicoBlaze™是一款结构紧凑的8位软核微控制器,FPGA工程师可在其所选的赛灵思FPGA中对其进行实例化。一旦实现,该处理器完全包含到仅使用逻辑Slice和Block RAM的FPGA架构中;无需外部易失性和非易失性存储器。

由于其实现方案封装面积小,FPGA才可能容纳多个PicoBlaze实例化。每个实例化用于实现通常由状态机创建的控制结构。这样不仅能缩短开发时间,而且还可用标准化方法来控制结构生成。由于赛灵思FPGA结构潜在的高性能,PicoBlaze实例化往往能够超越许多分离式8位微控制器。

下面让我们看看如何在我们的设计中充分利用这款便捷的器件。文章更多内容

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