如何在便攜式應用中充分發(fā)揮FPGA的優(yōu)勢

供應商想為該開發(fā)平臺增加其它一些存儲器接口。為支持非固有外設選用的基于閃存的FPGA直接連接i.MX27處理器的地址和數據總線。與飛思卡爾的i.MX27一道，FPGA通過自帶的SD/MMC和CE-ATA協議接口還支持SD Card和Micro Hard Drive存儲介質的使用。

當需驗證概念時，一款可支持全部可能接口的存儲器卡就很有用。理想情況是，該卡可識別插接的存儲器種類并選擇FPGA與處理器連接的合適接口。借助該先進的自動連接特性，設計師不必了解如何為每一種設備編程FPGA。但，設計師可為其最終應用評估所選的協議。為進行評估還可將一塊通用存儲器卡與多個處理器一起使用。

利用行業(yè)標準開發(fā)板可節(jié)省幾個月的開發(fā)時間并降低制造成本。在不占用原型系統資源的條件下，通過實施第一輪設備選擇以及可能的設備減除，可在決定最終架構前評估多個處理器和接口標準。

功耗測量

對低功耗便攜應用來說，最好以充分考慮了低功耗要求的開發(fā)平臺為起點。一般來說，這些系統已經采用了低功耗元器件從而免去了以后所需的某些設計優(yōu)化工作。

全面的開發(fā)平臺將提供原理圖和詳細的元材料清單(BOM)，當考慮設計的最終布局及選用器部件時，要仔細研究這些圖表。當為低功耗便攜式應用選擇最佳開發(fā)平臺和子卡時，可測量整個系統或單個器部件功耗的能力也是個關鍵考慮。

在選好處理器、存儲器種類和IP后，低功耗存儲器實現的下一步是確定得出的系統是否真是低功耗的？在此，可用FPGA存儲器擴展接口卡測量功耗。

利用板上跳線可進行每個測量。為測量板上的任意部分，需關閉設備、拿掉跳線、連接萬用表，然后再給系統上電。為在下列位置實施測量可隔絕電源：FPGA核電流測量有助于評估IP功率使用并演示FPGA可用的靈活功耗優(yōu)化模式。需注意的是：使用中的FPGA可工作于1.5或1.2V核電壓，所以，請確保計算功率時采用的是正確電壓。兩個額外跳線允許測量3.3V(穩(wěn)壓器輸出)條件下的電流。FPGA的任一組I/O都可工作于不同電壓，從而支持獨立測量各組I/O的電流。

為支持這些測量，系統在任一特定時刻通過LED傳遞正執(zhí)行的是哪個功能的信息。它還顯示操作中的電壓和模式。

除在板級測量功率外，通過軟件分析工具測量器件級功率的能力也很重要。許多供應商利用功率計算器進行分析。在此，可輸入寄存器和時鐘頻率以提供功率值。

對設計進行綜合然后借助智能功率分析工具(采用IP尤其方便)可實現更準確的測量。這些工具評估設備各個架構特性、各個電源和各個I/O組群的功率使用。隨著功率分析工具精度的改進以及設計師學著信任這些結果，從而進一步縮短了設計周期。

多存儲器開發(fā)平臺評估每一存儲器接口的功率使用并演示了休眠模式。當器件進入休眠模式(如FlashFreeze)時，需對系統進行測試以確保喚醒接口的命令時序上是正確的。此舉將確保接口是完全打開的并在需要時可投入工作。

借助基于閃存的FPGA，當需要時，FlashFreeze技術允許FPGA立即就位，且存儲器和寄存器內容保持不變。若你用的是SRAM FPGA，則一定要留出足夠時間(150ms左右)以喚醒并配置FPGA。這種程度的時間延遲對某些應用會是個制約因素，所以應對其進行的測試屬于系統概念確證的一部分。

隨著FPGA技術變得更加先進，FPGA方案最終會提供便攜式設備所需的低功耗特性。另外，作為天生的可編程方案，它們還可提供便攜式設備設計師為適應當今手持設備使用的實際上數百種之多的處理器和存儲器接口組合所需的不斷增加的靈活性。

基于閃存的FPGA與用于在各開發(fā)階段便于功率管理的完善開發(fā)平臺和軟件分析工具結合起來將為延長便攜式設備的電池壽命助一臂之力。借助FPGA，設計師在繼續(xù)滿足當今消費者不同需求的同時，還可顯著縮短其產品上市時間并降低開發(fā)成本。