嵌入式视频处理系统领域的FPGA验证

2009-11-09 14:55:59来源: 互联网

 FPGA在视频处理方面可能很有用处,但在验证基于FPGA的视频系统时,则需要仔细关注您所用的方法。

    要点

    FPGA能满足目前的视频处理系统的需要。

    在视频处理应用领域,必须格外重视测试台设计。

    应使验证环境尽可能接近真实世界,这将使电路板级的集成变得容易,并减少重制需要。

    参与消费电子细分市场,会带来许多优势。尽管如此,该细分市场的设计团队仍将面临急剧收缩的上市时间窗口。因此,基于FPGA的设计已经演变成为许多系统体系结构设计者的首选。同时,人们对消费品中的多媒体功能的需求日益增多,这使得DSP和流传输接口成为许多嵌入式产品中必备的部件。几家FPGA厂商开发了带有DSP核心与流传输接口的FPGA,它们在技术和复杂度上均足以应对最近这些设计要求。

    但是,如果FPGA通过接口与DSP核心连接,并且高速视频数据是通过它来传输,那么它根本不是简单的系统。这种更高的设计复杂度导致了额外的验证难题,并且如果您在设计阶段晚期发现一处重大错误,那么这还会导致高成本的系统板重制。为了消除这一隐患,您必须仔细考虑自己采用的验证方法,以便降低重制风险。

    对基于FPGA的设计进行验证,其最大优势在于,系统在最低级别拥有预先定义的体系结构,因此您在设计伊始就知道测试必要场景的范围。因此,验证团队可在FPGA基础上构建一个模仿实际系统体系结构的验证环境。

    除了验证外设之外,您还必须验证FPGA内部的各种设计元件,比如数字时钟管理器(DCM)和块RAM,您在自己的设计方案中会用到它们。但是这需要您验证许多部件。因此测试完成时间会极大地影响产品开发总体时间。有鉴于此,验证环境必须具有很高的时间效率。如果您在对FPGA设计元件和外围器件有充分了解的前提下开发出恰当的验证环境,那么该环境的初期设计可使您编写出准确的测试案例,并确认电路板设计。

    基元的正确使用

    FPGA厂商们提供DCM、块RAM等经过良好验证的FPGA基元。但是,要想在FPGA设计中正确使用这些基元,您就必须遵循特定的指导方针。务必在设计方案变成芯片之前发现所有不正确的使用。例如,输入时钟上的允许时钟抖动就是这样一条DCM约束。在某个测试案例中,DCM在低频模式时,对周期抖动的约束为±300ps。按照设计规格,DCM的输入时钟可以是16.384、22.5792或24.576MHz。但是在设计验证期间,当实验人员把输入时钟从一个频率切换到另一个频率时,DCM解锁了,这是因为频率的切换违反了输入时钟抖动约束。因此,修改后的设计方案实现了一种机制,在改变输入时钟频率的同时使DCM复位。如果您在前端验证期间未能发现此类错误,那么在电路板设计确认期间,很有可能需要一周或更长时间来查明错误。

    随着技术的进步,FPGA目前已把块RAM包含在内,后者可以是单端口或双端口存储器。如果是双端口RAM,那么块RAM允许两个端口同时访问同一个存储单元。但是,如果设计者以不恰当的方式来实现RAM控制器,那么在同一个有效的写周期当中,两个存储器端口也许会试图向相同的RAM位置写入不同数据。验证团队必须为此类场景准备单独的测试。因此,FPGA设计者和FPGA验证工程师都必须意识到FPGA内部元件的要求或约束。

[1] [2]

关键字:嵌入式视频  处理系统  FPGA验证

编辑:刘志青 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/FPGA/2009/1109/article_794.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
嵌入式视频
处理系统
FPGA验证

小广播

独家专题更多

TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 

夏宇闻老师专栏

你问我答FPGA设计

北京航空航天大学教授,国内最早从事复杂数字逻辑和嵌入式系统设计的专家。

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved