用FPGA实现灵活的汽车电子设计

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图1 汽车信息娱乐平台

5 在FPGA中实现微控制器

由于这类系统要比简单的图像控制器复杂得多，在大多数情况下，FPGA被用作原型开发工具。采用FPGA作为原型大大降低了开发风险，它可以进行全面的验证、固件开发和现场测试。

使用FPGA进行原型开发意味着工程师可以在系统运行器件，在真实的环境中进行测试。这样，工程师能够确定仿真过程中难以发现的潜在设计缺陷。

软件开发已经是整个开发周期中的主要部分。软件开发需要大量的时间和资源，因此，原型系统能够缩减整个开发周期，发现瑕疵和兼容性问题。

对系统进行现场测试有利于发现系统和器件缺陷，而这在实验室中却难以实现。在很多情况下，销售人员为获得订单而有必要进行系统演示。对于最初的规范，还需要加入某些新特性和功能。不论是以前没有发现的问题还是新加入的特性，FPGA原型开发都可以迅速进行修改，降低较大的一次性工程成本，令生产周期缩短。

图2 灵活的汽车微控制器解决方案

灵活的微控制器解决方案中的最终单元是进行ASIC的开发。建立并测试原型系统后，将设计交给Altera，转为HardCopy结构化ASIC。与其他的结构化ASIC不同，HardCopy器件使用和FPGA原型相同的构建模块，因此，不必重新对设计进行综合，或者进行更多的验证。使用HardCopy器件的周转时间较短，设计人员可以很快地完成FPGA逻辑，尽可能地降低成本。

6 结论

下一代汽车电子系统需要采用非常专业的低成本器件，以满足市场需求。考虑到目前工艺技术开发成本的攀升，采用传统微控制器有些不切实际，而针对较大市场范围的多功能器件价格昂贵，也不适合。相反，灵活的微控制器方案针对具体应用开发合适的微控制器，在FPGA中实现原型开发。设计完成后，甚至是在设计过程中就可以立即进行验证、软件开发和现场测试。对于批量生产，FPGA设计直接映射到HardCopy结构化ASIC，而不用重新综合或再次验证。

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