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Xilinx的数字信号处理解决方案

发布时间:2019-08-16 09:14:11

Xilinx高度重视FPGA在数字信号处理中的应用,并将其作为当前和未来产品的重点发展方向。“XtremeDSP”是Xilinx所提供的数字信号处理解决方案的总称,其中包括系统解决方案、DSP器件及开发工具等。

在系统解决方案中,Xilinx主要为3类系统提供数字信号处理方案,即无线/有线通信系统、多媒体图像图形系统(MVI)及国防系统。具体的解决方案请联系Xilinx在各地的代表处,在此不赘述。

在DSP器件方面,Xilinx目前提供两类器件。一是基于高性能VIRtex平台的DSP器件,包括Virtex-5 SXT系列和Virtex-4 SX系列;二是基于低成本Spartan平台的Spartan-3A DSP系列。如图所示,这两大系列器件基本弥补了上述所说的传统DSP/GPP 性能有差距的空自区域。

XtremeDSP器件

图 XtremeDSP器件

DSP的开发工具是Xilinx一个非常注重的领域,因为如果用户要将FPGA用于数字信号处理最关注的就是开发工具,它直接决定了用户的使用体验。而对于如何发挥器件的最佳性能,开发工具也起到了决定性的作用。

对于熟悉MATLAB或Simulink的数字信号处理开发人员,Xilinx提供了两种开发工具,即AccelDSP和System Generator。AccelDSP提供了从MATLAB到RTL设计的流程,开发人员在MATLAB中设计的浮点算法可以通过AccelDSP提供的算法综合功能转为FPGA设计所需的RTL代码,从而很容易地在FPGA中实现DSP功能,即使该开发人员原本不熟悉FPGA的开发;System Generator提供了从Simulink到FPGA门级实现的流程,开发人员可以在Simulink的界面下完成DSP系统设计、仿真、资源估计到FGPA实现的全过程。通过和外部硬件的连接还可以实现硬件的协同仿真,从而大大加快了DSP设计的仿真过程,以上两种工具使开发人员即使不熟悉FPGA的设计也可以完成基于FPGA的DSP设计。

对于熟悉FPGA设计的DSP开发人员,Xilinx在其ISE开发软件中也提供了很多DSP IP供用户使用,如FFT/IFFT、FIR、DDS及CIC等,使用这些DSP IP内核可以节省开发时间。同时还能节省资源。以ΠR设计为例,Xilinx提供了∏R Compiler工具,用户只需输入必要的参数,如系数、采样率、时钟率、通道数及频响等,该工具就可以自动选择最优结构生成FIR,并且产生资源报告。用户只需在自己的代码中调用该FIR就可以实现想要的数字滤波器。