FPGA在微型投影仪中的应用设计

图3：微型投影仪FPGA控制器框图示例。

利用FPGA的功能

FPGA为设计带来的几个关键功能，将有助于扩大这些小型投影仪的市场。鉴于市场的高速增长，客户可能会有意想不到的功能变化需求。随着市场的发展，竞争的压力也将越来越大，要求企业具有更短的市场反应时间和更快的技术更新速度。FPGA为这类市场提供了一大优势，即使在购买器件后，客户仍可以轻松地实现功能特性的更改。可下载的更新可以改善现有的功能，以应对竞争，并迅速适应不断变化的接口需求。此外，图像处理算法可以改进，根据客户的反馈或新的研究，迅速更新到已经在客户手中的设备。

在基于激光的系统中，去光斑算法就是利用图像处理算法修改功能的一个很好的示例。激光光斑使图像上“产生光斑”，当相干光从粗糙的投影仪表面散射出来，然后会在人的视网膜上产生干扰。减少光斑是一个很重要的功能，因为用户会因此而分散注意力，这将影响用户视觉接收到的图像质量，并降低有效分辨率。各种用于减少光斑的算法，可能要改变激光调制频率中的控制参数(以改变光的相干性)，改变每幅图像像素的亮度，或使用类似于传统显示器中使用的图形保真的算法。随着新方法的研究，这些算法很可能会有新的突破，那些能适应各种可能的修改的设计，比如那些基于FPGA的设计，将获得竞争上的优势。

现代FPGA，如LatticeECP3，提供了多种先进的硬件功能，有利于微型投影仪的设计。数字信号处理(DSP)功能可用于实现复杂的图像处理算法，如色彩空间的转换和JPEG编码/解码，以及更通用的DSP算法，如FFT和过滤器。专用的片上存储器块可用作图像缓冲器、FIFO缓冲器和嵌入式处理器的数据或代码的存储。高速SERDES块可用于实现常用的串行视频接口，如DVI、HDMI、DisplayPort和基于7:1 LVDS的标准，如CameraLink或ChannelLink，以及计算机接口，如PCI-Express、串行Rapid I/O和以太网(GbE、XAUI和SGMII等)。

对于快速增长的市场来说，也许FPGA最引人注目的优势就是它可以实现更快的产品上市时间。在快速增长的市场中，较之ASIC实现，FPGA有其明显的优势，其开发和部署周期时间可以缩短为几周而不再是几个月，从而决定了产品的成败。在可预见的一段时间内，ASIC可能仍然是现有、大批量市场的一种可行的设计技术选择，但是FPGA在当今快速成长和不断发展的市场中将会有更大的用武之地。

FPGA制造商已经加大了在细分市场开发套件上的投入，其中FPGA和外设器件与针对特定市场的IP核相结合，为设计师提供了一个开发差异化设计的良好起点。在许多情况下，电路板上已经提供了应用所需的所有外部组件和接口，以及驱动程序和操作系统，可以进行快速部署。这些套件进一步增强了FPGA与基于ASIC的设计相比，在产品上市时间上的优势。