FPGASOPCwww.21control.com 从 FPGA 到 SOPC 嵌入式系统发展朝着小体积、低功耗、高性能的趋势发展。MCU、DSP 和 FPGA 三种 处理器在现代嵌入式系统中扮演的角色呈现三分天下的局面， 它们各自具有独特的优势而在 某方面又略显不足。以 51 系列单片机和 ARM 微处理器为代表的 MCU 家族因丰富的软件 系统支持在控制和处理人机接口领域占据绝对的领先地位；然而在海量数据处理方面却被 DSP 占尽了风头；FPGA 在高速复杂逻辑处理方面独占风骚，并且最近异军突起，凭借其超 大规模的单芯片容量和硬件电路的高速并行运算能力，在信号处理方面也显示出突出的优 势。 因而， MCU、DSP、FPGA 的完美结合将是未来嵌入式系统发展的趋势。 SOPC ＝ MCU + DSP + FPGA （1） SOPC MCU： 目前， 在大容量 FPGA 中可以嵌入 16 位或 32 位以上的 MCU。 如 Altera 公司的 FPGA 可嵌入一个或多个软核 CPU（Nios 或 NiosII） ，或预 嵌入 ARM 等微处理器； SOPC DSP： DSP 对海量数据快速处理的优异性能主要在于它的流水线计 算技术，只有规律的加减乘除等运算才容易实现流水线的计算方式。然而， 这种运算方式也较容易用 FPGA 的硬件门电路来实现。目前，实现各种数据 处理算法的 IP 核已经相当丰富和成熟， 例如， FFT、 FIR、 Codec 等。 用 FPGA 实现的 MPEG4 压缩/解压速度比通用 DSP 实现快 10 倍以上。 SOPC FPGA：SOPC 一般采用大容量 FPGA 作为载体，因此对于具体的 （2） （3） 应用场合，用户的复杂逻辑电路都可以在 FPGA 芯片中实现。如可采用 ALTERA 公司的 Cyclone 等大容量 FPGA 实现片上系统。……