由上所見， FPGA解決方案的可編程特性降低了新系統(tǒng)設計的內(nèi)在開發(fā)風險。由于擁有諸如多個I/O槽、片上數(shù)字時鐘管理器、以及大量的Block存儲器和分布式存儲器等其它功能，Spartan-3也可以高效實現(xiàn)許多控制/膠合邏輯功能，有效減小了系統(tǒng)的尺寸、復雜度和成本。

2.3 Spartan-3 FPGA來實現(xiàn)的DSP嵌入系統(tǒng)

Spartan-3設備以最低成本提供高密度的FPGA，這使得它們非常適合于數(shù)量大、注重成本、以DSP為核心的應用程序。

其嵌入式18×18乘法器(最多104個)、每秒最多3300億次乘法和累加運算(MAC/s)、優(yōu)秀的高速DSP功能的并行實現(xiàn)能力、靈活的串聯(lián)架構(gòu)，可實現(xiàn)成本/功能需求的最佳組合，見圖3(a)所示最大的DSP成本/性能靈活性。

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預驗證的DSP算法和核心，即濾波器、檢波、變換、算法、FEC、相關(guān)器。而Spartan-3 FPGA 在高性能DSP應用中，有各種不同F(xiàn)IR濾波器技術(shù)的適用情況，而FIR濾波器的算法為：

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公式中n個系數(shù)與n個相應的數(shù)據(jù)采樣相乘，再對內(nèi)積求和產(chǎn)生單個結(jié)果。系數(shù)數(shù)值將確定濾波器的低通/高通/帶通特性，可以利用不同的架構(gòu)和不同的方法來實現(xiàn)濾波器的功能。

由此可以說，因為FPGA是極高并行度的信號處理引擎，能夠滿足算法復雜度不斷增加的應用要求，通過并行方式提供極高性能的信號處理能力。Xilinx的XtremeDSP模塊，如圖3(b)所示，使得Sparten3系列FPGA可以為高性能的數(shù)字信號處理提供理想的解決方案，達到傳統(tǒng)上由ASIC或ASSP完成的高性能信號處理能力?？梢葬槍?shù)字通信和視頻圖象處理等應用開發(fā)高性能的DSP引擎，也可在可編程DSP系統(tǒng)中作為預處理器或協(xié)處理器等。

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由于嵌入式18×18乘法器(最多104個)適應DSP應用中的眾多的功能。提高了操作數(shù)輸入、中間積和累加器輸出的可編程流水線操作。

在復雜算法的數(shù)字處理系統(tǒng)中，系統(tǒng)要求的不斷提高和集成規(guī)模的不斷擴大，使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在設計的開始階段是不明確的，不可能直接用RTL(寄存器轉(zhuǎn)移級)設計方法進行描述，所以將系統(tǒng)集成到數(shù)字芯片中。

采用數(shù)字技術(shù)對復雜算法進行硬件實現(xiàn)時，首先遇到的問題是在結(jié)構(gòu)上并沒有預先的規(guī)定，因此需要首先對算法建模和仿真進行優(yōu)化。與基于RTL針對結(jié)構(gòu)清晰的設計方法不同，算法設計把焦點從針對結(jié)構(gòu)的細節(jié)轉(zhuǎn)移到對設計的整體要求和行為，在最高的算法層次上考慮如何進行設計，對系統(tǒng)的行為描述定義了設計要執(zhí)行的算法，不涉及或很少涉及實現(xiàn)細節(jié)，因此行為描述比RTL描述要簡潔的多。

圖3(c)為易用的DSP設計流程所示， 糸統(tǒng)產(chǎn)生器的DSP設計環(huán)境，包含了系統(tǒng)數(shù)學建模、算法優(yōu)化和改進、設計校驗和診斷及HDL產(chǎn)生和仿真等。而綜合DSP設計服務包括DSP設計等級、現(xiàn)埸工程服務。

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3、Spartan-3系列器件在平板顯示器中的應用

由于低成本和全功能的結(jié)合Spartan-3系列器件特別適合用于實現(xiàn)各種數(shù)字消費類系統(tǒng)。使Spartan3器件在平板顯示器市場應用中極具吸引力，即Spadan-3器件得到廣泛應用的一個市場就是平板顯示器(FPD)市場，它是新潮流，值以此為例介紹。

首先要說明的是平板顯示器是新型消費類電視中增長最快的部分，其市場上有三種平板顯示器，即LCD、等離子和投影電視(DLP)。

3.1 Spartan-3芯片在平板顯示器(FPD)應用中的價值

Spartan-3 FPGA提供了FPD系統(tǒng)設計人員非常有用的各種功能。包括能夠高效實現(xiàn)DSP功能的嵌入式乘法器；在實現(xiàn)流水線或多通道功能時能夠支持高性能并減少資源利用率的移位寄存器；大量的存儲器資源；以及對顯示器市場普遍使用的差分I/O標準的內(nèi)在支持，那Spartan-3芯片功能在平板顯示器(FPD)應用中的價值是什么，即Spartan-3的各種功能及其在實現(xiàn)DSP時的用途。

*Spartan-3芯片功能在平板顯示器(FPD)應用中的價值：

嵌入式乘法器，能有效實現(xiàn)MAC(媒體存儲控制) FIR濾波器和其它DSP功能；

移位寄存器邏輯，能有效實現(xiàn)多通道功能；

BlockRAM和分布式RAM，為視頻線緩沖器，高速緩存標志存儲器，用于DSP系數(shù)的便箋式存儲器、數(shù)據(jù)包、緩沖器、FIFO；

對RSDS的內(nèi)置支持，為無終端電阻的RSDS支持及其它特殊設計考慮之用。

*只有了解FPGA在FPD系統(tǒng)中究竟有是那些典型應用(見圖所示4)，才能將Spartan-3芯片可以以各種方式應用于FPD設計之中。

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3.2 FPGA在FPD系統(tǒng)中典型應用分析(由圖所示4可知)：

3.21前端預處理