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可編程邏輯器件(PLD)如FPGA和CPLD等提供了最大的硬件靈活性。由于這些器件具有可重編程的特性，開發(fā)者得以享受從原型一直到生產(chǎn)階段隨時更新設(shè)計的便利。由于PLD設(shè)計通過軟件位流來進行編程，因而使快速設(shè)計修改變得容易而直接，且不存在NRE或掩膜成本。

由于PLD在邏輯密度和封裝遷移方面均具有可伸縮性，因此它們允許設(shè)計者進行全面的修改而仍保持正確的引腳和邏輯密度。這可實現(xiàn)出色的單位邏輯價格成本點和針對每個設(shè)計專門定制的引腳數(shù)量。PLD設(shè)計由硬件描述語言(HDL)組成，以實現(xiàn)面向嵌入式處理器的邏輯和C源文件。這些設(shè)計源文件可用于實現(xiàn)和重配置任何PLD任意次數(shù)。設(shè)計者還可利用已有設(shè)計或設(shè)計的特定部分在新項目中重用。這種可伸縮性和代碼的重用性避免了產(chǎn)品過時淘汰并可降低成本，因為開發(fā)者可以快速和輕易升級其設(shè)計，使之面向最新的低成本器件。我們發(fā)現(xiàn)在汽車設(shè)計領(lǐng)域有一個普遍的誤解，就是以為FPGA對于生產(chǎn)而言太貴了。5年以前，100萬系統(tǒng)門售價在45美元左右。今天，同樣的100萬系統(tǒng)門器件售價不足10美元，而更小的10萬系統(tǒng)門售價不足3美元，從而允許將多個組件大規(guī)模集成到單個器件內(nèi)?，F(xiàn)在已完全能夠?qū)PGA納入全面生產(chǎn)并達到汽車市場所要求的系統(tǒng)成本目標(biāo)。

PLD的可編程特性還提供了其他的優(yōu)勢——車內(nèi)可編程性和重編程性。設(shè)備車內(nèi)可編程性支持在產(chǎn)品部署后也可對其算法和功能進行升級。由于目前的遠程信息處理和視頻圖像識別系統(tǒng)還處在研究與開發(fā)的早期階段，因此現(xiàn)場可升級的能力將會是一種至關(guān)重要的資產(chǎn)。隨著技術(shù)——如圖像處理算法——隨時間而改進，硬件升級將可在大約幾分鐘內(nèi)完成，而無須重新設(shè)計ASSP或設(shè)計一款新的電路板。

例如，在儀表組和中心堆疊顯示設(shè)計中，LVDS（低壓差分信號）收發(fā)器已為汽車設(shè)計者提供了實現(xiàn)平板顯示器(FPD)應(yīng)用所需的低噪聲、高速信號接口。最近，RSDS（低擺幅差分信號）信號接口已被各家顯示器制造商采用。這種新的信號傳輸技術(shù)比LVDS具有許多優(yōu)點，包括較低動態(tài)功耗、進一步降低的輻射EMI、減小的總線寬度、高噪聲抑制和高吞吐率，PLD的動態(tài)特性再一次為開發(fā)者帶來優(yōu)選優(yōu)勢。PLD支持眾多I/O信號標(biāo)準(zhǔn)，為開發(fā)者提供在其設(shè)計中整合新興技術(shù)如RSDS等的選擇。通過快速適應(yīng)變化的標(biāo)準(zhǔn)和采用最新及最大的技術(shù)，公司可為自己創(chuàng)造上市時間優(yōu)勢，確保對任何競爭對手保持優(yōu)勝。

在汽車設(shè)計的可靠性方面，有許多因素需要考慮。雖然ISO-TS16949認證早已為市場所知，設(shè)計者仍需更深入一步了解。許多公司通過第三方分包商進行生產(chǎn)。設(shè)計者必須確保供應(yīng)商本身是經(jīng)過認證的。否則，該提供商的設(shè)計和操作流程即未達到工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。在汽車遠程信息處理應(yīng)用中，AEC-Q100汽車IC應(yīng)力測試鑒定與PPAP文檔化也是必須遵循的。

回到技術(shù)方面，使用PLD還將提高可靠性。雖然LVDS發(fā)射器與接收器配對在市場上早有供貨，但采用PLD可讓開發(fā)者將收發(fā)器集成在單個器件內(nèi)。PLD不僅提供了各種集成信號傳輸功能，而且還集成了源和終端電阻。通過消除大量分立元件，設(shè)計者可以減少元件數(shù)量，從而簡化PCB，實現(xiàn)可靠得多的信號傳輸結(jié)構(gòu)。最終結(jié)果將是一個更加成本有效和可靠的系統(tǒng)。

PLD不僅可集成信號傳輸能力，而且還提供了將整個系統(tǒng)包含在單個可編程器件上的能力，這也包括處理器。通過將整個設(shè)計放在單個芯片上，設(shè)計者可以減少電路板上的元件數(shù)量及相關(guān)連接，從而構(gòu)成一個可伸縮、便攜和可靠的系統(tǒng)。例如，色溫是車載顯示器開發(fā)者需要面對的許多圖像增強問題之一。世界上的不同區(qū)域?qū)ι珳貎?yōu)選參數(shù)的要求不同。通過使用PLD創(chuàng)建一種可伸縮的色溫調(diào)節(jié)解決方案，該解決方案可在許多地理區(qū)域內(nèi)使用，支持多種顯示器類型，只需針對地理上優(yōu)選的色溫設(shè)置進行微小的調(diào)節(jié)。平臺可伸縮性和設(shè)計可靠性絲毫未減，同時還可以節(jié)省成本。

大多數(shù)PLD具有內(nèi)置時鐘調(diào)理功能，以便進行占空比校正和時鐘管理，以允許進行時鐘控制。時鐘管理器被安置在內(nèi)部專門的低畸變線上，以實現(xiàn)精確的全局性時鐘信號。這種時鐘提供了高速時鐘設(shè)計的完整解決方案，例如圖像處理所需要的那些設(shè)計?？够兊膬?nèi)部和外部時鐘消除了時鐘分布延遲并提供了高分辨率相移。這些時鐘還具有靈活的頻率綜合功能，可生成輸入時鐘頻率分數(shù)或整數(shù)倍的時鐘頻率?？煽康臅r鐘管理系統(tǒng)對時序和控制電路滿足不斷增長的顯示需求非常有用。

圖像縮放需求同樣可以采用PLD來解決。以實時圖像尺寸調(diào)整為例。線路緩沖器和系數(shù)組可通過塊RAM來實現(xiàn)。其它所有東西，包括垂直和水平乘法器、加法樹、定序器與控制等，可使用PLD內(nèi)的基本邏輯結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。同時垂直和水平乘法器之間無需進行中間緩沖，因而不存在幀延遲。

目前許多汽車遠程信息處理應(yīng)用需要高性能視頻和圖像處理能力。PLD擁有大量特性，使得它們特別適合處理各種應(yīng)用，如導(dǎo)航系統(tǒng)和后座娛樂/視頻等，純粹從架構(gòu)角度來看，采用PLD將提供各種性能優(yōu)勢。例如，F(xiàn)PGA中的分布式RAM用于存儲DSP系數(shù)和FIR濾波器，可提供高存儲器帶寬。雙端口塊RAM針對數(shù)據(jù)緩沖和存儲進行了優(yōu)化，并可用于FFT等應(yīng)用。使用由嵌入式乘法器和累加器構(gòu)建的MAC，PLD還可每秒執(zhí)行幾十億次MAC運算。PLD中的大量乘法器還可用于創(chuàng)建并行乘法器陣列，支持復(fù)雜的高性能DSP任務(wù)，而傳統(tǒng)的DSP只能限于執(zhí)行串行處理。嵌入式SRL16由寄存器和LUT構(gòu)成，支持多通道數(shù)據(jù)路徑的高效實現(xiàn)。通過支持構(gòu)建高效的時分復(fù)用(TDM)硬件結(jié)構(gòu)，它們還可極大地提高FPGA計算強度。

簡單使用PLD，開發(fā)者可以充分利用其靈活架構(gòu)和分布式DSP資源，如查找表(LUT)、寄存器、乘法器和存儲器等。通過遍布器件的分布式DSP資源、分段式布線和組件使用，F(xiàn)PGA可以使算法在器件中最佳地實現(xiàn)。例如，設(shè)計者可以調(diào)整陣列的尺寸，使之適合準(zhǔn)確的計算要求，特別適用于對圖像進行計算。計算可以對幾組像素進行，例如對離散余弦變換(DCT)塊和圖像中的其它塊進行計算，而不必順序掃描整個圖像。而且由于處理可以實時完成，因此使用PLD時緩沖像素值對存儲器的需求減少。

盡管傳統(tǒng)的可編程DSP可滿足寬范圍的應(yīng)用，但其具有自己的限制。例如，傳統(tǒng)DSP受其架構(gòu)束縛，具有固定數(shù)據(jù)寬度和有限的MAC單元，因此其串行處理方式限制了其數(shù)據(jù)吞吐率。這迫使系統(tǒng)必須以較高的時鐘頻率運行，以提高數(shù)據(jù)吞吐率，但卻產(chǎn)生了一系列挑戰(zhàn)。同時，它采用多個DSP來滿足帶寬需求，產(chǎn)生功耗和電路板空間問題。通過使用PLD，設(shè)計者可以實現(xiàn)更高性能、高質(zhì)量、實時顯示器挑戰(zhàn)所需的定制解決方案。PLD憑借其靈活架構(gòu)和DSP資源，可同時支持串行和并行處理。通過選用并行處理，系統(tǒng)具有了在單個時鐘周期內(nèi)最大化其數(shù)據(jù)吞吐率的潛力。再次，設(shè)計者可以調(diào)整陣列的尺寸以適應(yīng)特定的處理需求。