舊繞著Xilinx公司FPGA的用途,Xilinx主要由三類開發工具:邏輯、DSP與處理器(如圖1)。這里主要介紹一下DSP開發工具。
最近,Xilinx新發布的Spartan DSP,旨在吸引熟悉軟件的系統工程師。過去他們主要依賴DSP(數字信號處理器)完成工作,現在則面臨傳統數字信號處理器不能處理的性能障礙。
對于典型的面向軟件的DSP工程師來說,FPGA顯得非常復雜。為解決這一問題,Xilinx為這些工程師提供了方便易用的DSP設計功能。在思路上,標準的DSP編程人員可能并沒有太轉向FPGA,他們仍然希望用C語言為軟件驅動的DSP處理器編寫(或重新應用)算法,他們可能還利用MATLAB為算法運行建模,以便在開始編碼前保證基本概念正確。
然而,如果他們稍微再熟悉一點硬性知識,就可以使用Simulink利用對硬件更友好的模塊來組裝其算法,并將數據運算從浮點轉向更高效的定點表示。對于這些具有前瞻思想的設計人員,目前的FPGADSP設計工具已經提供了一些可行的途徑。利用這些工具和方法,不需要太多的硬件知識和經驗,就可以從利用Simulink對算法進行建模開始,順利獲得可在FPGA上工作的硬件設計。
Nilinx的DSP工具是分層的,包括Plat-form Studio/EDK(嵌入式開發套件)、SysGen以及AccelDSP等人門工具。根據是從Simulink還是MATLAB開始設計,以及項目是否更偏重于嵌入式系統,可以從這些工具中選擇合適的工具。Xilinx的標準ISE(集成軟件環境)是一個工具集成環境,系列DSP專用的IP,如FFT、FIR濾波器、DUC、DDC和CFR可以用于許多通用DSP設計。同時,Xilinx及其第三方合作伙伴還提供多種開發板和支持工具,包括定價為1095美元的Spartan-3ADSP開發板。
System Generator(Sysgen)

System Generator使得不使用VHDL或Verilog的DSP系統和算法開發人員能夠利用MathWorks公司的MATLAB和Simulink完成設計。一旦浮點建模完成,設計人員就可以利用精確到位和時鐘周期的Xilinx模塊組完成映射,自動生成HDL/RTL、網表或者完整的XilinxFPGA位流。最后,設計人員可以從Simulink環境中利用大帶寬硬件協同仿真在實際的FPGA上驗證和調試設計。該版本新提供了FIR Compiler2.0,這一參數化FIR濾波器編譯器擴展了此前的版本,增加了針對多速率濾波器的對稱參數優化,可將所需要的DSP48資源降低多達50%。
AccelDSP工具
AccelDSP是支持DSP設計人員利用MATLAB開發算法并綜合成RTL的工具。該工具支持自動浮點至定點生成,同時提供了定點MATLAB和C/C++仿真模型。同時還提供了算法試探功能,支持工程師在采樣速率、性能和面積之間進行折衷平衡,同時該工具還提供自動測試基準生成功能。一旦利用AcceIDSP工具生成RTL,就可以創建SystemGenerator庫模塊,供集成到更大的系統中使用。