Local Bus总线又称为CPU总线,根据高低位地址线序的差异,又可分为Motorola CPU总线和Intel CPU总线。古老的CS51单片机就是Intel CPU总线的典型代表,而我们常用的Power PC就是Motorola CPU总线架构,它是从60X总线衍变过来的(60X总线支持64、32、16、8四种可选位宽模式)。本文以一款Power PC CPU通过Local Bus读写FPGA内部寄存器或RAM以及中断响应为例,为大家介绍开发过程中的注意事项。

FPGA Local Bus

[导读] 赛灵思在其FPGA中提供了丰富的时钟资源,大多数设计人员在他们的FPGA设计中或多或少都会用到。不过对FPGA设计新手来说,什么时候用DCM、PLL、PMCD和MMCM四大类型中的哪一种,让他们颇为困惑。本文为您解惑......

  把握DCM、PLL、PMCD和MMCM知识是稳健可靠的时钟设计策略的基础。赛灵思在其FPGA中提供了丰富的时钟资源,大多数设计人员在他们的FPGA设计中或多或少都会用到。不过对FPGA设计新手来说,什么时候用DCM、PLL、PMCD和MMCM四大类型中的哪一种,让他们颇为困惑。赛灵思现有的FPGA中没有一款同时包含这四种资源(见表1)。

  这四大类中的每一种都针对特定的应用。例如,数字时钟管理器(DCM)适用于实现延迟锁相环(DLL)、数字频率综合器、数字移相器或数字频谱扩展器。DCM还是镜像、发送或再缓冲时钟信号的理想选择。另一种时钟资源相位匹配时钟分频器(PMCD)可用于实现相位匹配分配时钟或相位匹配延迟时钟。

FPGA 芯片具有灵活性高、应用开发成本低、上市时间短等优势使其应用场景覆盖了包括工业控制、网络通信、消费电子、数据中心、汽车电子、人工智能等广泛的下游市场。

各大应用领域占比整体保持稳定,数据中心更具增长动力。根据 Xilinx 财报,2019-2021 年下游应用占比格局几乎未发生大规模变动,其中数据中心营收占比分别为 7%、9%、10%,相较于其他领域而言具备更快的增长速度。

2022 年,国际龙头厂商 AMD 和 Intel 的 FPGA 业务在数据中心领域大放异彩,成为其业绩增长的有力助推。AMD 对 FPGA 龙头 Xilinx 的收购大大推动其嵌入式部门和数据中心的业绩增长,两部门产品营收从 2021 年的 39 亿美元增长至2022 年的 106 亿美元;Intel FPGA 业务助推 DCAI 部门(Data Center and AI Group,数据中心和人工智能事业部)实现 14%的营收增长。

FPGA 在数据中心领域未来有望占据更多市场份额。英特尔中国研究院院长宋继强曾表示,2020 年 CPU+FPGA 异构计算将占据云数据中心市场的 1/3。据Semico 研究公司预测,全球数据中心加速器(包括 CPU、GPU、FPGA 和 ASIC)市场规模将从 2018 年的 28.4 亿美元增长到 2023 年的 211.9 亿美元,年复合增长率高达 49%。其中 FPGA 加速器在 2018 年只有 10 亿美元,到 2023 年将超过50 亿美元,其增长驱动力主要来自企业级数据负载加速应用。

引言

大规模的整数加法在数字信号处理和图像视频处理领域应用很多,其对资源消耗很多,如何能依据FPGA物理结构特点来有效降低加法树的资源和改善其时序特征是非常有意义的。本篇论文是基于altera公司的FPGA,利用其LUT特点,探索设计最大程度利用LUT以及改善时序的compressor树的结构。

01 半加器和全加器

一、摘要

DE2_TV中,有关于寄存器的配置的部分,采用的方法是通过IIC的功能,这里对IIC总线的FPGA实现做个说明。

二、实验平台

软件平台:ModelSim-Altera 6.4a (Quartus II 9.0)

硬件平台:DIY_DE2

三、实验原理

1、IIC总线器件工作原理