基于FPGA的嵌入式Linux軟硬件設計

引言

FPGA是通過邏輯組合電路來實現各種功能的器件。由于FPGA內部集成了大量的邏輯資源和可配置的I／O引腳，加上獨特的并行處理架構，可以輕松實現同時對多個外部設備的配置和管理，以及內外各種接口數據的傳輸。現在開發廠商又在FPGA內部加入了大量的DSP和Block RAM資源，非常適合圖像處理、數字信號處理等運算密集的應用，因此在這些領域取得了廣泛的應用。但是由于FPGA程序編寫的靈活性和功能的多樣性，使得它在一個復雜工程中對各個程序的使用調度、統籌管理上有很大的局限性，這樣就必須引入操作系統進行統一的管理。Linux系統則因為其良好的可裁減、可配置等特點在嵌入式領域應用廣泛。Linux操作系統提供了許多系統級的應用，例如網絡協議的實現、進程調度、內存管理等，同時Linux是一個成熟的開源操作系統，有豐富的應用資源，利用這些資源和強大的系統功能、用戶可以快速地開發基于嵌入式環境復雜系統。因此，結合FPGA和Linux雙方優勢，可以很好地滿足嵌入式系統設計需求，量體裁衣，去除冗余。本文給出了一種基于Xilinx FPGA的嵌入式Linttx操作系統解決方案。