参考设计加速汽车平台的发展

路边

汽车行业一直在努力发展其内部系统，旨在为用户提供更多功能，满足消费者曰益增长的需要。目前该市场异常活跃，并且一直呈增长趋势，社会上对易构建性能卓越、稳定系统的器件和子系统的要求曰益增强。在这种增长趋势下，设计者们不得不采取新途径来开发新能源。
    Xilinx提供了一种具有灵活性的汽车参考平台Xilinx FPGA技术，该技术可为汽车/远程通信应用设定快速设计所需的原形。这种技术通过将小型化模块连接在一起而构造处完整的系统。
    系统模块"方法可以快速的将汽车参考平台定制到模型解决方案中。设计者所做的只需要连接CPU模块到分类模块和驱动器上，/O和通信模块通过普通的系统接口连接到CPU模块上。
    构建平台分几步进行。可以先在纸上进行设计。一旦设计方案确定，就可以通过选取适当的模块来构建模型。首先，根据设计要求选取CPU模块，然后选取带有I/O和通信面板的模块连接到设备。
    为了完善模型系统，需要用到带有专用连接器的低成本载板（carrier board），通过这种专用的连接器将相关设备连接到模型系统中。模块连接到LED、键盘和集线器管理接口（HMI）面板以及其它的汽车系统部分。将模块和普通元件一起放置在系统中，最后通过编程连接到标准界面。
    对于I/O连结而言，可以使用简单的载板，这是一种非常有用的PCB技术，事实上，CPU模块、I/O和通信模块也都可以充分利用多层PCB板的优点，并且这种技术也是必需的。
    Reference platform参考平台
    系统的核心是带有存储功能的CPU模块，包括flash，SmartMedia flash和SDRAM/DDRAM。CPU模块中包含具有最优化IP解决方案的 FPGA标准组件。设计者将CPU紧紧固定在FPGA硬件上，可修改的特性允许对有IP核心的标准模块的器件进行重构造。
    而且，每一个I/O模块利用FPGA来控制IP核心，IP核心主要用于转换和完善每一个驱动元件和和物理驱动器件的接口。I/O模块面板包括步进电机和LED驱动以及一些数字/模拟I/O接口。FPGA包含可下载IP核心，用来支持CAN、LIN、步进电机、LCD-键盘-触摸屏控制器、SPI、音频数字I/O、PWM、定时器/计数器和编码器等。
这种方法意味着I/P核心能以系统扩展方式从CPU模块移置到I/O模块中，或者能通过SoC（system-on-chip）方法固定到CPU模块。采取此方案，唯一需要考虑的因素是驱动元件的放置。当在CPU模块的FPGA中使用I/P元件时，设计者只需要考虑如何在载板中放置驱动元件。
    对于任何一种参考平台而言，需要嵌入式软件来运行系统。参考平台事实上是一个完整系统，包括硬件、固件（firmware）和软件。参考平台的操作系统支持实时应用，具有优先级标准，可实现最小化潜在中断。这是一个组件导向结构，提供了实时嵌入应用支持的所有功能，包括设备驱动、异常处理、网络堆栈和文件系统支持。这种元件结构提高了系统的多功能性，允许更广泛的应用。
这种系统的主要特点是通过应用设计界面，执行数据采集程序和通信协议，以支持全方位系统平台。这些界面访问智能I/O功能如下：
    · 使用自动转换周期和可编程输出曲线进行模/数和数/模拟转换· 多功能I/O，包括PWM，编码器输入，计数器输入和计时器。· 通信接口如CAN，LAN。
    软件开发过程
    除了描述硬件外，还有系统和应用软件开发工具。部分参考平台是一来自BitMethods公司的称作"设备工作室"（Device Studio）的综合开发环境。它包括插件程序的开放源码（open-source）和构建系统所需要的全部工具。集成电路设备中包括编译器、调试器、连接器和在线库。设备工作室很容易将模块实现在系统中的编程。IDE使用快速开发模型，在开发环境中保护重构造软件元件。
    开发者能通过将延时元件设置到项目中，执行大部分应用。这种方法将软件匹配到可选择硬件模块中，节省了时间。这种"现货供应"（off-the-shelf）方式来开发定制软件，符合构建硬件定制解决方案的全部系统模块(system-on-module)概念。
    在汽车参考平台中系统设计，呈现了使用采用系统模块(system-on-module)的趋势。复杂综合系统的设计具有off-the-shelf模型的所有优势，系统模块的方法简化了设计流程，为基于模块开发设计提供基本原则，将性能达到最大化。
    系统模块嵌入可编程逻辑可移植到ASIC、ASSP或SoC设计中。提供给设计者最佳ASIC和可编程技术、模型中的灵活度、产品中ASIC和ASSP的密度和高性能。使用元件方法还可以将上市时间缩短到最短，并且增加了系统的灵活性。
    Completing the system完善系统
    系统可配置微处理器和带有软处理器的FPGA，并且这种作用非常有效。但这两种解决方案都有其局限性。可利用的软件和汽车复杂环境中的协议必须使用系统设计方法连接到硬件上。
    系统模块方法将系统分离为几个可选择功能块。CPU模块提供了处理器和完善运行时间软件，FPGA的控制逻辑提供了系统最优化解决方案。在一些环境中，简洁单板计算机足够满足系统所有需要。而具有复杂I/O和通信需要的大型系统可以通过使用额外的模块来完善硬件设计。综合软件开发环境有助于实现功能模块的快速集成。

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看不懂，是设计的

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