Xcell China 28 - (Page 20) 技 術 專 欄 用CoolRunner-II CPLD 設計便攜式手持設備 用 CPLD 可以改進基於處理器的手持設備 作者：Mark Ng Xilinx 公司 主管應用工程師 mark.ng@xilinx.com 移動電話、PDA 和 MP3 播放器等便攜 式消費電子產品通常產量非常大。因此， 產品設計人員首先尋求用 ASIC 或 ASSP 方 法以小巧的便攜式封裝來容納極強的功 能。 這種解決方案不僅能滿足功能密集的 要求，往往其功耗也令人滿意。但消費型 產品領域變化迅速— 隨着競爭各方針對 不斷變化的技術和市場變遷而推出千差 萬別的解決方案—時間超前的功能不出 數月就會過時。 “殘酷” 一詞常常用來描述競爭的激 烈程度。錯誤既不可容忍又代價高昂，然 而，ASSP 的選擇或 ASIC 的設計幾乎不可 能每次都正確。緩解這種局勢對於保持市 場份額至關重要。 如今的設計人員已不僅僅著眼於一成 不變的 ASIC 和 ASSP 架構，而是追求可編 程邏輯所固有的設計靈活性和可盡快上 市的優越性。Xilinx ® CPLD 為便攜式設備設 計人員提供了富有生命力的替代方案，用 以替代標準的單元技術，以 CoolRunnerTM -II 器件提供一種業界最低成本和最低功耗 的 CPLD。 2001 年以來， Xilinx CoolRunner-II CPLD 系列為設計人員提供的價 位低到足以與 離散式邏輯器件的價 位媲美，使設計人 員能夠在一個封裝中輕鬆地實現大量邏 輯功能。本文講述如何使用 CoolRunnerII CPLD 實現低成本和低功耗的簡單可編 程邏輯，以突破當今 ASIC/ASSP 便攜式手 持設備解決 方案的限制。鑒於大多數手 持設備都是基於 OMAP、Xscale 或 i.MX 的 設計， 本文將講述若干具體問題的解決方 法，同時給出可提供深入細節的應用指南 的鏈接。 用這一強大功能來提高 OMAP、Xscale 或 i.MX 設計的能力。 引腳擴展 一 般來說，A S I C 引腳越多其 成 本越 高。如果邏輯所要求的容量不大，而 I /O 有大容量的要求，您可能就要為滿足引腳 的需求而去買您用不着的邏輯。解決 此 問題的一種方法是增加一個 CoolRunner-II “引腳擴展器” ，如圖 2 所示。 CPLD 作為 基 本思 路是找出通常以低 速 運行的 GPIO 引腳。然後，並非為其分配 ASIC 引 腳，而是將 CoolRunner-II CPLD 引腳賦予低 速傳輸的 GPIO 信號，串行化這些信號， 並且通過較少網絡引腳將這些信號導入 。串行化/反串行化是通過簡單而有效 ASIC 的移位來完成，可大大減少高成本 ASIC 上的引腳。Xilinx 應用指南 XAPP799 說明 瞭如何通過 I 2 C 端口來實現此功能，但也 可使用其他方法。 另一種觀 點認為，O M A P、X s c a l e 和 i.MX 處理器具有特定的引腳組合，用來支 持其供應商認為適宜的應用。這並不是說 您必須遵從這種觀點。CoolRunner-II CPLD 引腳擴展允許您自行創建具有不同電壓 電平轉換 在兩種不同電壓標準的芯片之間提供 接口連接是個常見問題。任 何類 型的存 儲器都不是符合所有的電壓標準的，但微 處理器可適應於多種電壓。匹配各類標準 很簡單，使用電平轉換器即可；但電平轉 換器價格昂貴，並且佔用面積過大。使用 CPLD 是較好的解決方案，可顯著提高靈 活性。所有 CoolRunner-II CPLD 都能在兩種 電壓之間進行轉換，而有些可以轉換多達 四種電壓。 CoolRunner-II CPLD 的 I/O 組可輕而易 舉地在單芯片中的 1.5 V 到 3.6 V 範圍內 轉換電壓，如圖 1 所示。但這是完全不考 慮器件可編程性時的情形。電平轉換功能 只是整個封裝的一部分，也就是說您同時 還能獲得一批邏輯、觸發器、降功耗資源 和 I/O 緩衝器，而這些往往比電平轉換器 芯片價格低。XAPP785 詳細講述了如何利 20 賽靈思中國通訊 28期 ©2007 Xilinx Inc. 版權所有。XILINX、Xilinx 標誌以及本文件中包括的其他品牌名稱，是 Xilinx, Inc. 的商標。所有其他商標都是其各自所有者的財產。
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