基于SPB的FPGA嵌入式音频处理系统的设计

　　FPGA嵌入式设计中，常通过软件编程的方式来访问或者控制某些外围设备。电路设计软件Altium Designer的软件平台构建器（SPB）是一个包含了用于创建复杂软件系统所需的所有驱动和服务程序的软件构架。SPB中的软件IP模块可以屏蔽底层细节，为FPGA嵌入式设计的快速开发提供便利，提高研发效率。介绍了基于SPB的FPGA嵌入式设计关键技术，并在智能开发平台NanoBoard 3000上实现了基于SPB的嵌入式音频处理系统设计。

　　在AD软件下进行嵌入式系统设计时，SPB的使用是通过软件平台文件（SwPlatform）实现的。SPB是一个图形化的用户界面，可以自行读取FPGA设计，为设计中的外围设备导入合适的底层模块，并以此为基础添加更多的高层IP模块到软件平台文件中。具体添加何种IP模块，取决于FPGA嵌入式设计中需要访问哪些外围设备。访问外围设备时，可以使用SPB提供的多个IP模块。较底层的IP模块可以访问特定的存储设备，如硬盘。SD卡。RAM驱动器，较高层的IP模块则更抽象也更独立于硬件。

　　软件平台文件（SwPlatform）是在SPB中，从一系列提供的元器件中选择组合起来的软件层。软件平台文件使得应用程序通过一组标准化的服务来利用硬件，如存储服务和网络服务。软件平台文件的目的其实就是使硬件设备通过抽象和通用的软件接口，来为应用程序提供外围设备的应用编程接口（API）。软件平台中的设备堆栈（Device Stacks）由三种类型的模块构成，分别是硬件包装（Wrapper）。驱动（Driver）和服务程序（Con-text）。通常从底而上，从最底层的与原理图设计上特定硬件设备相关的模块开始构建设备堆栈。在此之上，可以堆积较高层次的模块，提供更通用的访问外围设备的功能函数。设备堆栈的底部是硬件包装（Wrapper），然后是驱动（Driver），最后是服务程序（Context）。堆栈每往上一层，模块对硬件的抽象层面越高。设备堆栈层的功能描述如表1所示。