文档介绍：FPGA技术调研报告__FPGA嵌入式系统设计与应用题目:FPGA嵌入式系统设计与应用摘要:随着电子技术的不断发展和进步,嵌入式系统也越来越广泛的渗入到人类生活的方方面面。我们生活中常用的手机、数码相机、掌上电脑、便携式、扫描仪等等都应用到了嵌入式系统。报告介绍了嵌入式系统,包括嵌入式系统的构成、特点、发展趋势以及FPGA在嵌入式中的应用等,指明嵌入式系统设计一般可分为硬件设计和软件设计两部分。硬件设计部分,介绍了FPGA的相关知识,包括FPGA构成、特性、开发工具、开发流程等。软件设计部分,研究了嵌入式操作系统的发展、种类、特点等,简单介绍了几种代表性的嵌入式操作系统。选择嵌入式操作系统时,综合考虑内核、可移植性、可裁剪性、外挂模块、成本、服务等各种因素。可以选用uclinux操作系统。可以利用NiosllIDE为宿主机建立Linux开发环境。在IDE里配置Limix内核和文件系统,编译后上载到做好的硬件平台上。启动uclinux后将一个c语言编写的程序下载到开发板中运行,检验运行结果,验证嵌入式系统的正确性。论文所做的只是嵌入式系统的一个应用实例。实际应用过程中,用户可以根据自己的实际需要对软硬件进行修改,以实现不同的功能。关键词:嵌入式系统,FPGA,SOPC,uclinux前言嵌入式系统设计的现状嵌入式系统是以嵌入式计算机为技术核心,面向应用、软硬件可裁减,对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性能有严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统主要由嵌入式处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及应用程序等四部分组成,是集软硬件于一体可独立工作的“器件”。其主要特点是高可靠性和实时性。嵌入式系统的概念的提出由来已久,早期的嵌入式系统只是为了实现特定的控制功能。随着微处理器设计技术和半导体技术的飞速发展,以及各个领域应用需求的多样化,嵌入式设计技术和芯片技术也经历着一次又一次的革新。在当今数字信息技术和网络技术高速发展的后PC时代,嵌入式系统己经被广泛应用于移动计算平台(PAD、掌上计算机)、信息家电(数字电视、机顶盒、网络设备)、无线通信设备(手机、股票接收设备)、工业商业控制(智能工控设备、POSA/TM机)、电子商务平台、航空航天、以及军事应用等诸多领域。随着集成电路工艺技术的不断发展和集成度的大幅度提高,嵌入式系统也由板级向芯片级过渡,即片上系统一Soc,Soc通常是指在单一芯片上实现的数字计算系统,其核心技术是重用技术和嵌入式技术。硬件上在单一芯片内包含一个或多个处理器、基于总线的体系结构、大容量的存储器、外设、协处理器和输入输出接口等多种资源,软件上包含嵌入式实时操作系统和应用软件,用一个芯片构成整个系统。应用Soc设计的系统具有可靠性好、功耗低、体积小等优点,是未来嵌入式系统的发展趋势。目前国内嵌入式系统的应用与研究主要还在板级系统,国外研究的重点已转向Soc技术。虽然ASIC的成本很低,但设计周期长、投入费用高、风险较大,功能固定,而可编程逻辑器件(ProgrammableLogicalDevice)设计灵活、功能强大,尤其是高密度现场可编程逻辑器件(FieldProgrammableGateArray)其设计性能,无论从密度、速度、功耗和价格等多方面己完全能够与ASIC媲美,应用FPGA进行设计,其一次性投入低,设计周期短是ASCI无法