嵌入ARM硬核的FPGA

最新推荐文章于 2025-06-04 10:31:15 发布
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分类专栏： 物联网 STM32实战经验 嵌入式资料 STM32 嵌入式 文章标签： arm arm学习 arm资料 arm入门 arm实战
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_42976659/article/details/88395793
本文介绍了FPGA中嵌入ARM硬核的情况，如Xilinx的Zynq系列和Intel的CYCLONEV系列。尽管Zynq在初期面临市场接受度的挑战，但随着技术进步，其在减少硬件设计难度、提供高带宽数据处理和成本效益方面展现出优势。然而，开发流程的复杂性和特定领域的竞争（如图像处理中的DSP）构成了劣势。文章还提到了相关学习资源和交流群，供学习者和从业者交流。

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目前，在FPGA上嵌入ARM硬核的包括Xilinx的zynq系列以及Intel 的CYCLONEV系列。
Zynq出来有一定市场，但是这个市场不是传统FPGA的主流市场，而是为了和微处理抢一些控制领域的市场。但是目前在反响上，听说，不如预期，首先对小公司来说，同时熟悉ARM和FPGA的人不多，在大公司来说，由于他们面向的市场对专业分工要求更高，一般都使用FPGA+CPU的方式，对这类Zynq这种新鲜事物还是持保留态度的，观望的比较多。
但随着技术及工具的发展，zynq的使用越来越受到许多公司青睐。
相对于FPGA+ARM的优势：
减少了硬件设计的难度。
ARM和FPGA之间的带宽很大，可以共享同一块DDR，方便数据协同处理。
从价格来说zynq与相同资源的FPGA价格相差无几，也就是说arm相当于白送的。
劣势：
开发流程上会是个挑战，一般的公司FPGA开发和嵌入式开发会属于不同的团队，ZYNQ的开发可能需要一种新的模式。
对于图像处理的领域来说，后面可能还有一块DSP，这个也是和arm一起卖的（TI 的达芬奇系列），所以zynq就比较尴尬。在这里插入图片描述
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基于ARM硬核的FPGA上的ARM开发
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09-17 911
ARM处理器提供了强大的处理能力和广泛的软件支持，而FPGA则提供了灵活的硬件可编程性。将ARM处理器嵌入到FPGA中，可以充分发挥两者的优势，实现高性能和高度定制化的嵌入式系统。ARM处理器提供了强大的处理能力和广泛的软件支持，而FPGA则提供了灵活的硬件可编程性。将ARM处理器嵌入到FPGA中，可以充分发挥两者的优势，实现高性能和高度定制化的嵌入式系统。这些开发板集成了FPGA和ARM处理器，并提供了丰富的外设接口和开发工具链。通过以上步骤，我们可以在嵌入了ARM硬核的FPGA上进行ARM开发。
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09-25 1793
GPMC并口简介GPMC(General Purpose Memory Controller)是TI处理器特有的通用存储器控制器接口，支持8/16bit数据位宽，支持128MB访问空间，最高时钟速率133MHz。GPMC是AM62x、AM64x、AM437x、AM335x、AM57x等处理器专用于与外部存储器设备的接口，如：(1)FPGA器件(2)ADC器件(3)SRAM内存(4)NOR/NAND...
内嵌ARM核的FPGA技术在星敏感器中的应用
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全方位解析：什么是异构开发板？ARM + FPGA 异构开发板的优势。
最新发布
ShiMetaPi的博客
06-04 466
我们常说的“异构开发板”，指的是在一块板子上集成了两种或多种不同类型的处理器。最常见的组合是：ARM 处理器 + FPGA 芯片。其中，ARM 负责通用控制和系统管理，像调度、数据处理这些常规任务；FPGA 则用于加速特定工作，比如高速并行处理、信号运算、协议转换等。ARM 是“通用工人”，负责日常运转；FPGA 是“定制专家”，专注特定场景的高效处理。两者协同，既能保证系统的灵活性，又能兼顾高性能需求。
开发板ARM加FPGA架构运动控制卡 运动控制器 架构源码 原理图 资料包含此运动控制卡原理图，PCB图
m0_74113537的博客
10-06 1083
ARM单片机是基于Cortex-M3内核的LM3S6911，插补核心算法均在该ARM内完成，一方面通过以太网与上位机界面交换加工数据，另一方面与FPGA（ALTERA的EP1C3）交换加工脉冲计数与IO开关量等相关参数。插补带有连续插补功能，即在插补过程中输入下一点的插补数据，以保证脉冲的连续，使插补达到更快更好的性能。注意实物图是旧版的，出售的图纸是新版本的，元器件布局合理些，跟实物图稍有不同。支持多种控制方式，如定量运动，连续运动，回零运动，多轴直线插补，圆弧插补等。源码，ARM去掉算法后的框架源码。
ARM+FPGA医疗图像处理解决方案
YEYUANGEN的专栏
09-20 1983
受限于成本（方案整体成本，较同行业较低），不断压缩的成本，导致该产品的出现关键难点，其在于fpga上的仿arm跑linux的芯片性能等同于2011年的arm水平，经过fpga+arm+qt三方的代码优化和内存优化。11. 对存储控件的资源浏览器控件’，并可对其复制、粘贴、删除等操作；5. 物理按键，包括拍照、录像、上下左右、菜单、默认亮度、选择等等；2. 拍照功能，可设置拍照路径（U盘，SD卡，内置存储）；3. 录像功能，可设置录像路径（U盘，SD卡，内置存储）；7. 照片、视频九宫格浏览控件；
ARM和FPGA之间的通信（硬件原理图篇）
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屌yy的博客
11-24 4万+
设计该开发板的初衷是为了学习，但也希望今后能扩展其功能，看到大家都在diy示波器，自己也非常冲动的想DIY一把，于是呼选了arm+fpga的方案，fpga主要用来实现数据的高速采样，而ARM则提供数据的显示，以及一些人机交互的功能。那么该方案中最重要的地方就是ARM和FPGA之间的通信如何实现了。在网上查了很多的资料，有说将FPGA作为ARM的一个外设，可以通过DMA的方式来直接访问；也有说把FP
arm_fpga结合的论文以及几个例子
04-30
硬核则是预先制造的物理实现，嵌入到FPGA中，提供更高的速度和效率。 论文部分可能涵盖了以下几个关键主题： 1. **系统级设计**：探讨如何在FPGA中集成ARM处理器，以构建高效的系统级解决方案，包括硬件加速器的...
嵌入式系统/ARM技术中的Xilinx的FPGA平台计划
11-19
处理器解决方案与IBM合作，将PowerPC硬核嵌入到Virtex-Ⅱ FPGA中，为设计者提供了强大的处理器性能，如PowerPC 405核心，运行速度高达300MHz，能实现420MIPS的运算能力。此外，它还支持软处理器核心和多种处理器接口...
免费ARM Cortex-M3 FPGA软核IP专为Xilinx设计
通过这个项目，设计者可以访问ARM处理器的设计，将其嵌入到自己的芯片设计中，并且可以使用ARM的开发工具进行开发和调试，而无需支付传统的许可费用。DesignStart项目为小型企业、教育机构和初创公司等提供了快速...
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06-08
利用LATTICE 带有DSP 硬核的FPGA 加通用ARM_CPU 实现高性能数据采集和处理
基于 ZYNQ 7020 的 FPGA + ARM 开发
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ZynqTM-7000 系列芯片是基于 Xilinx 的可扩展处理器平台架构(Extensible Processing Platform, EPP), 将双核 ARM CortexTM-A9 处理器和 FPGA 可编程逻辑单元集成在一颗单芯片中,从而构成所谓的 PS(Processing System)加 PL(Programmable Logic)的单芯片 SoC 解决方案。
基于ARM+FPGA的高端伺服驱动与运动控制解决方案
szxinmai的博客
03-10 1653
实时计算PID或其他先进控制算法（如模型预测控制），生成PWM信号驱动功率器件（如IGBT或SiC MOSFET）。高频率控制循环（如100 kHz）会占用大量CPU资源，影响上层任务（如通信、路径规划）的执行。即使使用ARM的硬件加速外设（如PWM定时器），其灵活性和并行处理能力仍弱于FPGA。：通过状态机或专用逻辑实现编码器协议解析（如SSI、BiSS），直接输出位置/速度值。ARM通过高速总线（如AXI）从FPGA读取处理后的数据，执行速度环和位置环算法。
国产ARM与低成本FPGA高速通信的3种方案，基于全志T3/A40i
创龙，嵌入式一体化解决方案商
10-28 1629
本次测试指定SPI总线通信时钟频率为最大值100MHz，则理论速率为：(100000000/1024/1024/8)MB/s ≈ 11.92MB/s。本次测试指定SPI总线通信时钟频率为最大值100MHz，则理论速率为：(100000000/1024/1024/8)MB/s ≈ 11.92MB/s。本次测试指定SPI总线通信时钟频率为最大值100MHz，则SPI单线模式理论速率为：(100000000/1024/1024/8)MB/s ≈ 11.92MB/s。T3与A40i两者pin to pin兼容。
基于ARM+FPGA （STM32+ Cyclone 4)的滚动轴承状态监测系统
YEYUANGEN的专栏
07-30 3289
样信号的峭度指标、脉冲指标和裕度指标，将计算得到结果分别设定阈值相比较，模块，各模块的读数据地址总线不能同时输出地址，在需要读取数据时输出地址，进一步恶化造成不必要的损失，滚动轴承是机械设备的易损部件，本文对以滚动。测数据，在滚动轴承整个寿命周期内上传的大部分数据为正常运行数据，造成资。实时监测，在滚动轴承异常时上传采集数据，并根据状态监测系统的需求设计了。的实现，而且无量纲参数对故障特征的表征较为稳定，因此选择无量纲指标中的。开的轴承数据集为例，对不同状态下滚动轴承的峭度指标、脉冲指标和裕度指标。
ARM＋FPGA 运动控制卡方案
2201_75553229的博客
11-30 863
ARM单片机是基于Cortex-M3内核的LM3S6911，插补核心算法均在该ARM内完成，一方面通过以太网与上位机界面交换加工数据，另一方面与FPGA（ALTERA的EP1C3）交换加工脉冲计数与IO开关量等相关参数。运动控制卡方案 运动控制卡方案 运动控制卡 方案 由于ARM源码核心运动控制算法部分缺失，本运动控制卡采用ARM单片机+FPGA架构；FPGA源码，ARM去掉算法后的框架源码，FPGA主要负责实时性的功能和开关量的扩展。资料包含此运动控制卡原理图，PCB图，ARM＋FPGA运动控制卡。
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weixin_34033624的博客
07-19 463
fpga和arm的区别
05-23
### FPGA与ARM的详细对比分析 FPGA（Field Programmable Gate Array）和 ARM 是两种截然不同的硬件架构，分别适用于不同类型的计算任务。以下是两者在多个维度上的详细对比： --- #### 1. **基本定义** - **FPGA** 是一种可编程逻辑器件，允许用户通过硬件描述语言（HDL）对其内部逻辑进行重新配置，从而实现自定义的功能[^3]。 - **ARM** 是一种基于 RISC 架构的微处理器，广泛应用于嵌入式系统中运行操作系统和执行复杂应用程序[^4]。 --- #### 2. **工作方式** - **FPGA 的工作方式**： FPGA 使用硬件级并行处理机制，所有操作都在物理层面上完成，无需指令驱动。这种特性使 FPGA 在需要低延迟和高吞吐量的任务中表现优异[^1]。 - **ARM 的工作方式**： ARM 处理器遵循冯·诺依曼架构，按顺序执行存储在内存中的指令序列。这种方式虽然不如 FPGA 效率高，但具备更高的灵活性，能够轻松支持复杂的软件生态。 --- #### 3. **性能特点** - **FPGA 的性能特点**： - 可以实现高度并行化的运算，特别适合流式数据处理和实时性要求高的场景[^1]。 - 不依赖于传统指令集，因此理论上可以达到更低的延迟。 - 对于固定功能的算法（如加密、压缩等），可以通过硬件加速获得极高的效率。 - **ARM 的性能特点**： - 更擅长通用计算任务，尤其是那些需要频繁上下文切换或多线程并发的操作[^4]。 - 提供了成熟的操作系统支持（如 Linux、Android 等），便于开发复杂的应用程序。 - 功耗相对适中，能够在移动设备和其他电池供电环境中长期稳定运行。 --- #### 4. **开发难易度** - **FPGA 开发挑战**： - 主要使用 Verilog 或 VHDL 等硬件描述语言编写代码，这对不具备数字电路背景的开发者来说是一个较高的门槛[^3]。 - 设计流程较长，包括 RTL 编码、综合、布局布线等多个阶段，调试也更加困难。 - **ARM 开发便利性**： - 支持主流高级语言（如 C/C++），配合 GCC/GNU 工具链以及图形化 IDE（如 Eclipse），极大地降低了开发难度。 - 社区资源丰富，文档齐全，初学者容易找到参考资料和技术支持。 --- #### 5. **成本考量** - **FPGA 成本因素**： - 初始购置费用较高，尤其是高端型号可能价格昂贵。 - 如果需要嵌入额外的功能模块（如硬核处理器或 DSP 单元），还需支付知识产权授权费。 - **ARM 成本效益**： - 单位价格低廉，大规模量产时性价比更高[^4]。 - 不需要额外购买 IP 核心，整体解决方案的成本更容易控制。 --- #### 6. **适用场景** | 场景 | FPGA | ARM | |---------------------|---------------------------------------|--------------------------------------| | 实时信号处理 | √ | × | | 图像加速 | √ | × | | 操作系统支持 | × | √ | | 移动端应用 | × | √ | | 自定义硬件设计 | √ | × | --- #### 7. **协同工作的可能性** 尽管 FPGA 和 ARM 各有优劣，但在实际工程实践中常常将二者结合起来使用。例如，在 5G 基站中，FPGA 负责底层的信号处理和协议转换，而 ARM 则承担高层管理任务（如网络协议栈解析）。这样的分工充分发挥了双方的优势。 --- ```c++ // 示例代码展示了如何在 ARM 平台上初始化一个 GPIO 引脚 #include <stdio.h> #include "gpio_driver.h" int main() { gpio_init(GPIO_PIN_0); while (true) { gpio_toggle(GPIO_PIN_0); delay_ms(500); // Toggle every half second } return 0; } ``` ---
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