超額利用硬件資源
設計的系統要實現更多功能,要更小型化,要有更高的能效,要能通過動態重配置實現可用資源的超額利用,這樣的壓力挑戰已變得非常嚴峻。不妨設想一臺自動售貨機,其主要功能是接受付費并出售物品,偶爾還要同主機CPU通信。利用動態重配置,配置用作交易定時器/計數器的同一組數字資源還可配置為UART模塊和PWM,生成波特率,同主機通信。
本文引用地址:http://www.j9360.com/article/147239.htm對于任何在不同時間執行不同任務的應用,幾乎都能實現動態重配置。由于對講機只單向傳輸數據,因此動態重配置可以支持設備的小型化設計。手持售票機可以采用這種方法,可以讓熱敏打印機邏輯單元發揮電池充電電路的作用。同樣,LED燈在有電時給電池充電,無電源供電時就可利用這些資源來控制白光LED。實際上,電池充電可與其他系統功能時分復用。這樣,相對于每種功能采用不同的邏輯而言,系統就能減小封裝尺寸。
動態重配置
動態重配置是FPGA等數字架構一種眾所周知的功能,通過向非易失性存儲器存儲新配置并讀取寫入適當配置寄存器的數據即可實現動態重配置。在器件編程時,各種不同配置都存儲在非易失性存儲器/閃存中。
請注意,可編程性不再僅限于數字領域。目前模擬資源也可動態重配置,且不僅僅是修改特定外設的規范。通過動態重配置,同一種模擬資源可根據應用要求在運行時用作模數轉換器(ADC)、放大器或電容式觸摸傳感器。
要了解如何動態重配置模擬資源,不妨設想一個連續時間可編程模擬模塊(見圖1)。

乍一看,這個電路圖好像很復雜,事實上這只是一個相對簡單的電路,能在任何給定輸入/輸出端連接不同信號,以實現不同的電路。舉例來說,同樣的這一個模塊可通過連接配置為反相或非反相放大器。在電阻矩陣中選擇適當的電阻值,就能實現所需增益/磁滯的磁滯比較器。所需參考值可用參考多路復用器選擇。模塊的輸出也可路由到其他模塊或輸出引腳。
所有這些連接和電阻值都用配置寄存器配置,可在運行時寫入。這樣,該模塊能作為衰減器、緩沖器、反相或非反相放大器,甚至能與其他模塊結合用作儀表放大器。系統設計人員能利用固件向配置寄存器寫入新值來改變模塊的功能。
圖2顯示了另一種被稱為開關電容模塊的可編程模擬模塊。

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