来自ELMG工程师的建议:从MCU/DSP迁移到Xilinx FPGA

作者:Stark

ELMG是一家有25年电力电子产品设计与开发经验的公司,致力提供最好的数控电子系统解决方案,涉及的领域包括电机驱动数控电源转换器、工业级开关电源、无功补偿、中压系统、电能质量系统、电机启动系统以及通信开关电源等。近日来自ELMG的工程师在官方博客上建议大家对于电力电子系统的开发可以逐渐的从MCU/DSP迁移到FPGA上来,利用FPGA的灵活高效、并行计算等优点。

现在很多人正在使用MCU/DSP平台进行嵌入式系统应用设计,借助ASM、C和C++语言实现控制算法、功能逻辑等。下面小编整理了ELMG工程师关于逐步迁移到FPGA开发的一些方式方法。

  • 软件工具HLS
  • 最快的方式是采用C语言实现FPGA工程开发,这就需要HLS(High Level Synthesis,高层次综合)工具,这样对于跨平台的转移就没什么障碍了,但是缺点就是这种软件工具是需要开发商授权的,授权license一般是节点锁定或者绑定开发板卡,价格一般较贵。

  • 使用FPGA实例软核处理器或者Xilinx Zynq SoC
  • 我们可以利用FPGA的可编程逻辑资源实例化软核处理器,如Xilinx Microblaze处理器,或者也可以直接使用Xilinx Zynq系列SoC器件,其集成了两个ARM Cotex-A9系列硬核处理器,这样我们就可以将MCU/DSP上实现的算法代码拿到FPGA上运行,有人觉得这种方式并没有利用FPGA所带来的好处,其实当我们的代码执行一些高并发的任务如控制算法时,采用FPGA平台会带来明显的性能提升。

  • 两全其美的方式
  • Xilinx推出了SDSoC开发工具,集成了HLS和C语言编程方式,当然这主要是为了支持其Zynq SoC器件,我们既可以使用HLS工具链有可以写HDL硬件描述语言,当然还有很多IP核资源供我们选择,这样我们可以快速搭建起原型系统,ELMG公司就提供各种应用方面的IP资源。

  • 板卡推荐
  • 1. Arty

    Arty

    Arty板卡有Digilent和Avnet共同开发,售价99美元,采用Xilinx Artix FPGA,提供了丰富的扩展接口,既可以直接使用可编程逻辑资源,也可以实例化Microblaze软核作为SoC平台来使用,与相同价格DSP平台相比能提供更强大的功能
    教程: http://adiuvoengineering.com/?cat=17

    2. Zedboard

    Zedboard

    同样出自Digilent和Avnet,它是Zynq SoC器件的器件产品,集成Zynq-7020,具有丰富的编程资源和外设,价格较高但其提供的功能确实强大,同时有广泛的社区资源
    社区: http://www.zedboard.org/

    3. Microzed

    Microzed

    该板卡由Avnet推出,它属于SOM核心模块,用户可以搭配不同的扩展底板来使用,Adam Taylor发布了100多篇教程,帮助我们快速上手开发
    教程: http://adiuvoengineering.com/?page_id=285

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