Файл: Ю. В. Бакшеева должность, уч степень, звание подпись, дата инициалы, фамилия Контрольная работа. Плис фирмы Xilinx, вариант микросхемы семейства Artix7.docx

Может удовлетворить требования малого, низкого энергопотребления для управления объективом коммерческих цифровых камер.

Может соответствовать строгим требованиям SWAP-C (размер, вес, энергопотребление и стоимость) военной авионики и средств связи.

Устройства Artix-7 обеспечивают наивысшую производительность на ватт фабрики, скорость передачи линии трансивера, обработку DSP и интеграцию AMS в экономичную FPGA. Обладая программным процессором MicroBlaze ™ и поддержкой DDR3 со скоростью 1066 Мбит / с, это семейство является лучшим соотношением цены и качества для различных приложений, чувствительных к стоимости и энергопотреблению, включая программно определяемые радиомодули, камеры машинного зрения и беспроводные транзитные сети низкого уровня.
3.2. Особенности семейства Artix-7.

Оптимизировано для массового производства недорогой продукции; Уменьшение энергопотребления на 50% и стоимости на 35% по сравнению с предыдущим семейством; Возможность обработки аналоговых сигналов (технология Agile Mixed Signal); Максимальная скорость передачи 6.6 Гбит/сек; Встроенные блоки DSP48E1 и PCI Express; BGA-корпуса; Идеальны для построения портативных устройств. Произведенные по технологическому процессу 28нм все три семейства ПЛИС седьмого поколения (Artix-7, Kintex-7 и Virtex-7) используют унифицированную архитектуру, что позволяет переносить удачную разработку с одного семейства на другое для достижения соответствия требованиям рынка — уменьшение стоимости и энергопотребления, либо увеличение производительности. Области применения Artix-7 – это цифровые телевизионные приставки, автомобильная электроника, медицинская техника, системы промышленного контроля. Как стало известно, компанией принято решение не выпускать на рынок “старшие” кристаллы семейства Artix-7. Таким образом, в семействе Artix-7 будет всего три кристалла ёмкостью от 100000 логических ячеек. Разработчикам, которым не нужна такая производительность, предлагается использовать.

4. 
   Применение.
   

1. 
   Сферы применения.
   

Данные ПЛИС применяются в различных системах связи, измерительном и тестовом оборудование, РЛС, высокопроизводительных вычислительных системах.

FPGA серии 7 используют более широкие возможности интеграции и обработки

---

сигналов для значительного снижения энергопотребления, обеспечивая таким образом преимущества SWAP-C для радаров, военной связи и передовых систем обработки изображений.

1. Авионика

Высокая производительность Kintex-7 FPGA повышает преимущество SWAP-C в системе шин видеоданных для самолетов.

2. Радар

Virtex-7 FPGA уменьшил SWAP-C для портативных радиолокационных систем.

3.Трансляция

Kintex-7 FPGA предоставляет функцию последовательного соединения 10 Гбит / с в основной проект и реализует систему распределения цифрового видео нового поколения.

4. Шлюз видео по IP

В Kintex-7 FPGA реализован экономичный и маломощный протокол последовательного цифрового интерфейса (SDI) и IP-технология для передачи данных по WAN на большие расстояния, что позволяет использовать стандартные IP-сети для подключения локальных студий звукозаписи, средств вещания и спутников.

Платы Artix-7 и Kintex-7 поддерживают основные и появляющиеся последовательные протоколы, реализуя преимущества мощности и стоимости, и являются очень привлекательными альтернативами ASIC и ASSP. Возможность перепрограммирования позволяет быстро применять передовые алгоритмы улучшения изображения и дифференцировать характеристики в цене различных конечных продуктов.

5.LED-дисплей с плоским экраном и 3DTV

ПЛИС Artix-7 и Kintex-7 предоставляют функции, которые позволяют производителям плоскопанельных дисплеев улучшить качество изображения, снизить энергопотребление и сократить расходы. Реализован сложный алгоритм локального диммирования и компенсации освещения для контроллера светодиодной подсветки. Производите дисплеи с прямым освещением с разным количеством светодиодных областей и светодиодных схем, одновременно настраивая освещение в соответствии с физическими характеристиками панелей, выпускаемых разными поставщиками. Добавьте 3D-функциональность на дисплей.

6. Высококачественные потребительские цифровые зеркальные камеры.

Платы Artix-7 и Kintex-7 обеспечивают низкое энергопотребление, низкую стоимость и миниатюризацию, что позволяет производителям цифровых потребительских зеркальных фотоаппаратов высокого класса реализовывать функции управления в объективах с автофокусировкой, а также контроллерах корпуса камеры / ASIC-схемах обработки изображений Быстрое развертывание улучшений внутри.

7.Медицина.

Kintex FPGA обеспечивает высокую производительность, низкое энергопотребление и миниатюризацию и может использоваться в различных медицинских устройствах. Благодаря унифицированной архитектуре серии 7 инженеры могут быстро адаптировать дизайн к различным требованиям рынка и приложений.

---

Высокая пропускная способность ввода-вывода и производительность обработки 144GMACS DSP, реализованные в пакете масштабирования микросхем, делают Kintex-7 70T FPGA идеальным для ультразвуковой обработки на переднем и заднем концах. Разработчики могут использовать полностью программируемый ультразвуковой дизайн с 128 каналами, который может быть увеличен до 196 или 256 каналов для высокопроизводительных решений с ручным нажатием или до 64 или 32 каналов для портативных устройств.

8. Проводная связь.

FPGA 7-й серии рассчитаны на самую высокую пропускную способность и минимальное энергопотребление, что может удовлетворить постоянное стремление сетевого оборудования к пропускной способности. Обновите аппаратное обеспечение, чтобы увеличить емкость без превышения существующего энергопотребления и площади охлаждения.

Расширенные функции FPGA Virtex-7 XT помогают выполнять модернизацию инфраструктуры: эти устройства обеспечивают пропускную способность до 1,9 Тбит / с для промышленного моста Interlaken между MAC-NPU, NPU-switch и NPU-TCAM.

9. Беспроводная связь.

FPGA Kintex-7 разработан для наименьшего энергопотребления и экономичной обработки сигналов, обеспечивает сочетание функций, отвечающих интенсивным требованиям DSP к беспроводной инфраструктуре, и обеспечивает недорогое решение благодаря оптимизированной по стоимости упаковке и интеграции нескольких функций в одной FPGA. программа.

FPGA Kintex-7 может помочь вам сократить расходы и энергопотребление, обеспечить масштабируемую платформу и поддерживать несколько стандартов радиоинтерфейса

FPGA Kintex-7 обеспечивает самое высокое соотношение цены и производительности, поэтому разработчики могут удовлетворить строгие требования к задержке обработки основной полосы LTE на общей платформе.

4.2. Особенности применение чипа FPGA серии Xilinx 7.

Как уже упоминалось выше, именно благодаря преимуществам нового чипа FPGA серии Xilinx 7 он может еще больше расширить область применения FPGA. Ее основной рынок включает портативное ультразвуковое оборудование, оборудование для беспроводной инфраструктуры и проводное сменное оборудование нового поколения. Новые рынки включают цифровые зеркальные камеры, плоскоэкранные 3D-телевизоры и высокопроизводительные вычисления.:

---

Как мы все знаем, современные цифровые камеры становятся все более популярными. Согласно статистическим данным, по состоянию на 2010 год продажи цифровых камер достигли 150 миллионов, на цифровые зеркальные камеры пришлось 10% от общего числа вышеуказанных камер. Несомненно, эта ситуация принесет огромные возможности для бизнеса для FPGA стоимостью в сотни миллионов долларов. Но это также требуется в процессе применения, таких как: чтобы избежать устаревшей ИС, камера должна иметь высокоточное управление двигателем, стремление к низкому энергопотреблению и низкой стоимости.

До появления Artix-7 FPGA в цифровых зеркальных камерах использовалось несколько чипов ASSP. Но появление Xilinx Artix-7 FPGA принесло хорошие новости для цифровых зеркальных камер. Одна Artix-7 FPGA может заменить 9 ASSP и может значительно снизить стоимость, энергопотребление и размер.

Очевидно, что при сравнении приведенной выше таблицы по сравнению с ASSP стоимость использования микросхем FPGA серии Artix-7 снижается на 66%, энергопотребление снижается на 37%, а размер уменьшается на 85%.

Заключение

С тех пор, как появился чип FPGA серии Xilinx 7, технология программируемой логики продемонстрировала тенденцию «обязательности». Поскольку серии микросхем непрерывно поступают на рынок для применения, рыночный спрос на пропускную способность и гибкость постоянно повышается, энергопотребление и стоимость сократились как минимум вдвое, производительность и емкость удвоились, используемая целевая платформа проектирования значительно повысила производительность. Одним словом, перспективы чипов фирмы Xilinx можно охарактеризовать как «яркие».

Список используемой литературы

1. 
   Соловьев В.В., Васильев А.Г. Программируемые логические инте- гральные схемы и их применение. – Мн. : Беларуская навука, 1998. – 270 с.
   
2. 
   Кнышев Д.А., Кузелин М.О. ПЛИС фирмы «Xilinx»: описание структу- ры основных семейств. – М. : Додека, 2001.
   
3. 
   Зотов В.Ю., Проектирование цифровых устройств на основе ПЛИС фирмы Xilinx в САПР WebPACK ISE. – М. : Горячая линия – Телеком, 2003. – 624 с.
   
4. 
   Угрюмов Е.П., Грушвицкий Р.И., Адышевский А.Н. БИС/СБИС с ре- программируемой структурой: Учеб. пособие. – СПб. : ГЭТУ, 1997.
   
5. 
   Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника: Учеб. пособие. – СПб. : БХВ –
   

Петербург, 2000. – 528 с.

---