FPGA 解决方案和标准控制器内核比较
来源： 作者： 发布时间：2015-07-27 10:25:43 浏览量：MicroBlaze处理器是赛灵思(Xilinx)在嵌入式开发套件 (EDK) 中提供的两款32位内核之一，是实现硬件加速的灵活工具。图1是MicroBlaze的典型一体电感器设计。该内核含有一个32位乘法器，但不含浮点单元(FPU)、桶式移位器或专用硬件加速器。对Xilinx公司Spartan FPGA 器件而言，默认系统含有区域优化的MicroBlaze(采用三级流水线)，但大多数客户通常在开始时使用速度优化版(采一体电感用五级流水线)进行性能评估，其优点是小巧简洁，易于扩展。
Xilin塑封电感器x客户针对这种处理器设计所要求的两个实际应用案例可说明MicroBlaze在硬件加速方面的作用。本文以 Spartan 器件为重点，比较 FPGA 解决方案和标准控制器内核，展现我们能够达到的性价比。这一方法同样适用于Virtex FPGA。
案例1：实施位反转算法
在第一个应用示例中，假定MicroBlaze处理器的运行速度仅为50MHz。采用 Spartan-3或Spar差模电感器tan-6器件可轻松实现这一速度。诸如本地存储器总线(指令和数据，LMB)以及处理器本机总线(PLB)等所有内部总线的运行速度均达到50MHz。为简单起见，假定没有连接外部DDR存储器。
现在假设客户想要在这个CPU上实施位反转算法。MicroBlaze自身没有通过硬件直接提供这个功能。再假定每秒需要完成2万次位反转操作。
要解决这个问题，大多数客户首先会采用纯软件方案，因为这样可轻松地实现想要的功能。而且如果性能足够高，无需进行任何修改。
为此，让我们先从简单的软件算法出发，实施简短精悍的解决方案。结果确实简单、精巧而且容易理解，不过效率很低。
unsigned int v=value;
unsigned int r = v;
int s = sizeof(v) * CHAR_BIT - 1;
for (v >>= 1; v; v >>= 1)
{
r <<= 1;
r |= v & 1;
s--;
}
r <<= s;
return r;
这段程序运行相当顺利，不过就算在专门针对速度优化的MicroBlaze(使用五级流水线)上运行处理一个32 位字的算法，也用了220个周期。要执行2万次位反转操作，在速度为50MHz的MicroBlaze上约需88ms。
客户试图采用略有不同的方法来优化算法，但仍作为纯软件解决方案来实施。
要进一步提升性能，就要采用纯硬件解决方案，通过一种新的方式来让硬件加速器充分发挥性能。
为了加速这种基础操作，只需要在MicroBlaze快速单工链路(FSL)上连接一个非常简单的内核。标准FSL实施方案使用FSL总线(包括同步或异步FIFO)将数据从 MicroBlaze内核传输到FSL 硬件加速器IP核。带FIFO 的FSL总线与FIFO可对上述两者间的数据存取进行去耦。
如果采用带FIFO的标准FSL总线，则一般情况下执行时间为4个周期：一个周期用来将MicroBlaze上的数据通过FSL写入FIFO;一个周期用来将数据从FIFO 传输到FSL IP;一个周期用来把结果从FSL IP传送回 FSL总线的FIFO中;最后一个周期则负责从FSL总线读出结果并传输至 MicroBlaze。
MicroBlaze到FSL总线的连接以及FSL总线到FSL IP的连接可在EDK的图形视图中轻松创建。
这样代码要长得多，效率也有大幅度提升，但时间还是太长了，执行2万次操作现在仍然大概需要52ms。
随后客户在互联网上进行了一些调查，找到一种更好的算法，把代码改编为：
unsigned x = value; 概述TD-SCDMA网络优化的流程及主要内容 TD-SCDMA作为我国通信业百年史上第一个拥有自主知识产权的3G国际标准，是我国自主创新的重要里程碑。我国从2006年开始推进TD-SCDMA的无线实验网络建设到中国移动TD网络四期建设的完工，T 最新内置PSR芯片，分内置MOS和BJT的可做六级能效 这几款芯片是刚出来的，价格优势很明显现在有一款客户已经量产了，反馈还不错，想要资料的可以直接找我要来看看。现在主要是做5V2A,5V1A,还有12V1A的案子。 基于MB90092型的视频监控系统的设计与实现 随着监控现场的扩展和探头数量增多，在监控端的图像显示系统中，经常需要接收外部数据并把相关的信息实时地连同图像显示在监控屏幕上，以便使用人员知道该图像信息以何种方式来自何处及与之相关的信息，时间，
unsigned r;
x = (((x & 0xaaaaaaaa) >> 1) | ((x
& 0x55555555) << 1));
x = (((x & 0xcccccccc) >> 2) | ((x
& 0x33333333) << 2));
x = (((x & 0xf0f0f0f0) >> 4) | ((x
& 0x0f0f0f0f) << 4));
x = (((x & 0xff00ff00) >> 8) | ((x
& 0x00大电流电感器ff00ff) << 8));
r = ((x >> 16) | (x << 16));
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