最合适的CPU、存储器接口和定制外设相结合,满足了每一新设计独特的需求,非常灵活的Nios II处理器正是设计人员所需要的。
设计人员可以从不同的Nios II CPU型号中进行选择,针对性能或者面积来优化处理器,甚至能够建立定制CPU配置,满足自己的要求。
FPGA中的可定制外设是嵌入式系统的“秘密武器”,支持任意数量的通用I/O (GPIO)、以太网MAC、串行接口、多个CPU,等等。
还提供大容量嵌入式外设库,置入到您的定制系统中,或者,设计人员可以使用Verilog和VHDL,选择建立自己非常独特的定制硬件外设模块。
汇集了能够满足最终系统需求的外设——这是COTS产品无法实现的,嵌入式设计人员提高了功效,降低了工程成本,相对于竞争产品更具优势。
本帖最后由 lcytms 于 2016-9-22 16:43 编辑
七大替代原因之五 —— 实时处理优化
传统上,在设计快结束时,嵌入式开发人员要想进一步提高性能,其选择不多,包括购买更快的处理器,或者最后一刻手动调整汇编子程序。
虽然这些选择都有效,但是,带来的代价太大,无法忽略。
MAX 10 FPGA和Nios II处理器提供了性能更好的全新工具箱。
使用定制硬件加速器,设计人员可以采用新方法优化系统性能,这是传统货架式处理器无法做到的。
Nios II处理器系统的可配置特性支持设计人员在FPGA逻辑中建立定制组件,作为协处理器单元运行,完成复杂的算法。
这些加速器或者协处理单元能够与Nios II处理器并行运行,功能执行的速度比软件执行快出几个数量级。
图3描述了一个定制加速器实例,并对比了仅软件实现的相对性能。
本帖最后由 lcytms 于 2016-9-22 16:53 编辑
七大替代原因之六 —— 生命周期优势
MAX 10 FPGA中的Nios II处理器在产品生命周期的每一阶段都具有长寿命优势,帮助开发人员提高了产品回报。
考虑到产品及时面市需求,MAX 10 FPGA的硬件可编程特性支持快速纠正设计错误,对FPGA设计进行简单的修改即可。
率先入市通常意味着发售的产品还不太能满足需求。
使用了Nios II处理器,基于MAX 10 FPGA的系统具有独特的优势,能够更新已经部署在现场的产品硬件特性,同样也可以更新软件。
这解决了很多问题:
■ 延长产品生命周期,支持随时间变化完善硬件特性。
■ 降低了使用基于新(或者变化的)标准的硬件的风险
■ 简化了硬件缺陷修复,不需要产品返工。
Nios II处理器为降低嵌入式设计的风险提供了很多其他选择,如表1所示。
为适应各种客户基础,嵌入式处理器供应商在一种处理器系列中提供多种配置选择,但是很多处理器型号不可避免的要比其他系列更快的过时。
聪明的设计人员认识到软核Nios II处理器不会像硬核处理器那样遇到同样的市场压力。
Nios II处理器设计人员拥有专用许可在MAX 10 FPGA中开发并实施基于可定制Nios II处理器的设计,因此,即使是底层FPGA硬件变化了,仍然能够保留在应用软件上的投入。
图4介绍了相对于产品生命周期的销售结果。
Nios II处理器系统的特性更新和可定制功能避免了产品过时的风险,延长了您最终产品的再市时间,提高了产品的ROI。
这样,总体拥有成本(TCO)要比传统的COTS处理器更低,后者功能固定而且有过时的风险。
七大替代原因之七 —— 业界领先的开发工具
当采用Nios II嵌入式处理器进行设计时,设计人员所使用的将是由Altera及其Nios II辅助支持系统合作伙伴提供的成熟可靠的软件开发工具和软件组件。
免费的Altera Qsys系统集成工具自动配置软核知识产权(IP),生成互联逻辑来连接IP功能和子系统,从而显著缩短了FPGA设计时间,减轻了设计工作量。
使用方便的GUI为在FPGA系统设计中配置并集成外设提供了简单快速的方法。
Nios II嵌入式设计套装(EDS)是为Nios II软件设计提供的免费的、全面的开发包。
这一套装可以导入硬件配置,为您特有的处理器配置和系统设计建立定制电路板支持包,使您能够立即开始编写软件。
Nios II EDS不仅仅含有基于Eclipse的开发工具,而且还有器件驱动,裸金属硬件抽象层(HAL)库,商用级网络堆栈,评估版的实时操作系统(RTOS)和软件实例。
由于它非常流行,主要的RTOS供应商都支持Nios II处理器,www.rocketboards.org上还有Linux代理和活跃的开发人员社区。
结论 —— 采用 MAX 10 FPGA 替代您的微控制器
嵌入式设计人员面临突出其产品优势、产品更迅速面市,降低处理器组件过时的风险,以及怎样解决这些难题等越来越大的压力。
单片MAX 10 FPGA中使用了Altera的Nios II处理器,通过定制硬件和性能优化,避免了产品过时的风险,突出了产品优势,其集成特性和小外形封装产品降低了系统成本。
系统设计人员使用强强联合的Nios II处理器与可编程MAX 10 FPGA,在产品最终走向成功的路上有明显的优势。 本帖最后由 lcytms 于 2016-9-22 17:17 编辑
为 Altera 的 10 代 FPGA 和 SoC 供电 —— Altera 的 Enpirion® 电源解决方案
Altera FPGA 和 SoC 与 Enpirion 电源产品相结合,实现了最优解决方案:
经过验证的参考设计和开发套件:产品更迅速面市,同时降低了风险,减少了昂贵而且耗时的电路板重制
更高的系统效率:降低了功耗,产生的热量更少
集成度最高、密度最大的布局引脚:在最小的解决方案中实现最先进的功能
更少的元器件,一个供应商:提高了系统可靠性,降低了成本,简化了制造
使用方便的规划和设计工具:减少了在设计上花费的时间和投入,而更多的时间放在内核 IP 上
POWERSOC DC-DC 降压转换器
采用 Altera 使用方便的 Enpirion PowerSoC DC-DC 降压转换器实现前所未有的功率密度。
微小的解决方案实现了高度集成
简单,易于设计和布板
极高的效率
低噪声
快速瞬变响应
为您的创新提供动力
Altera 的 Enpirion® 电源解决方案是非常高效的电源管理产品,支持小体积前沿的硅片和磁体设计、高级封装和经过全面验证的设计。
本帖最后由 lcytms 于 2016-9-22 17:38 编辑
MAX 10 FPGA——您的控制中心
信息来源:Altera白皮书WP-01230-2.0——采用模拟非易失FPGA实现高级系统管理(2016年2月,Altera公司)
当您得到了一片集大成的MAX 10 FPGA后,为什么还要采用单独的电源管理IC (PMIC)来控制您的系统呢?
MAX 10 FPGA集成了完整的电路板管理控制器(BMC)功能,相对于独立解决方案减少了元器件数量,降低了成本。
目前很多的高端FPGA,包括Altera的Arria 10 FPGA和SoC以及Stratix 10 FPGA和SoC,都有多条电源轨,需要按照一定的顺序接通,在运行时被监视以确保器件正常工作。
这些FGPA所使用的电源不论是由简单的数字IO控制的,还是使用了更高级的PMBus控制接口,MAX 10 FPGA都非常适合对这些电源进行排序和监视。
使用MAX 10相对于PMIC的优势:
集成模拟功能,瞬时接通
更高效的上电排序、监视和关电排序功能
同时支持GPIO受控和基于PMBus的电源供电
大量的模拟输入,支持对多个电源轨进行监视。
片内闪存
支持数据记录功能,以便更好的跟踪不正常的电路板行为(例如,温度、电源轨波动等)
集成温度监测二极管
不需要外部温度传感器
集成诊断
使用数据记录功能,降低了维修成本,能够迅速知道出现了什么问题。
集成预测
在电路板失效之前就能够预测出
通过观察性能趋势(电压轨或者散热),在电路板失效之前就能够发现这些电路板,从而延长了系统工作时间。
成熟的参考设计,缩短了产品面市时间。
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