如何使用FPGA实现汽车电子制造复杂性的标准PDF文件说明

　　汽车娱乐电子推动了功能和容量的快速发展，促使设计人员在性能、成本和灵活性上做出综合考虑。与其他汽车电子领域不同，多媒体图形应用高度可视化，其需求多变，在许多情况下甚至还没有建立标准。汽车设计人员需要一个能够提供最灵活、性能最佳而成本可控的解决方案。可编程逻辑，特别是现场可编程门阵列（FPGA）便是这样的解决方案。在以前，专用集成电路（ASIC）能够为制造商提供成本效益较好的芯片方案，因此，汽车图形应用在半导体方面一般选用 ASIC。但是，ASIC 开发成本不断攀升，降低批量价格、快速面市的要求以及功能复杂性的提高可能会预示着汽车市场中 ASIC 统治时代的结束。顶级汽车供应商正在寻找一种最具成本效益的设计平台，其强大的功能和灵活性能够满足越来越复杂的汽车数字系统的需求。专用标准产品（ASSP）在汽车和消费类市场上是 ASIC 的一种替代方案。这类产品的主要优势在于低成本。但是，ASSP 具有隐含的成本，如寻找各种功能都合适的 ASSP，而不必添加外部逻辑、软件以及其他 ASIC 或者 ASSP。而且，随着需求的不断变化，在设计早期可能不需要 ASSP，设计一旦投产之后，便不再采用 ASSP。 FPGA 能够显著缩短工程开发时间，降低多芯片重复使用成本，成为汽车图形应用中替代 ASIC 和 ASSP 的功能强大而又灵活的解决方案。ASSP 可能会丢失所需功能，ASIC 则有随着设计修改而必须重制的风险，而 FPGA 在设计过程中，可以进行编程，并根据需要重新编程，实现更快速的原型设计，加快产品面市。如果需求变化，即使是器件已经在车辆中投入使用了，FPGA 也可以现场进行更新。FPGA 不存在预先的 ASIC 流片（NRE）成本以及最小订购量问题，也不存在 ASSP 相关的潜在成本问题，它是系统设计最具成本效益的选择。而且，FPGA 在通用硬件平台上能够重复使用的能力显得非常重要，使设计人员能够生成不同的系统，凭借一个基本设计便可以支持多种功能，从而降低制造成本。 FPGA 参考设计推动汽车图形技术信息娱乐应用要求越来越复杂的图形处理能力。这种处理可以在高端处理器和 DSP 中实现，但代价是极高的成本、复杂度和功耗。可以在系统中加入 FPGA 来降低图形系统的总成本、复杂度，以及性能需求。图 1 所示为一个标准的图形参考设计，该设计承载视频输入，覆盖 LCD 屏幕上显示的其他图像。