技术新闻 09-04
如今，越来越多的产品使用摄像头和传感器来采集大量数据。您如何汇总和处理这一切？易灵思钛金系列16nm FPGA Ti60F100可为您提供帮助。Ti60F100拥有60K的逻辑单元，可针对各种协议进行配置的高速I/O以及内置的SPI Flash和Hyper-RAM，所有这些都包含在仅有0.5mm pitch的5.5*5.5mm微型封装中。
Ti60F100集成了逻辑和存储，成为适用于各种相机和传感器系统的理想解决方案。使用SPI Flash，您无需使用额外的配置芯片；集成的Hyper RAM可以存储用户数据，例如：它可以作为视频处理应用的帧缓冲区。
专为需要低功耗、小尺寸和大量I/O的高度集成的移动和边缘设备而设计。（例如移动、边缘、AI IoT和传感器融合）
图1：相机系统框图
一般情况下压缩后的Ti60比特流文件仅使用大约一半的SPI Flash空间，其余部分可以用于存储其他数据，例如RISC-V SoC软核的软件文件。
可配置的高速 I/O
Ti60高速I/O(HSIO)引脚支持多种单端和差分I/O标准。您可以将它们用作常规GPIO或LVDS ，也可以将它们用作MIPI Rx或Tx通道，运行速度高达1.5Gbps。这些HSIO引脚完全可由用户配置，因此您可以混合搭配它们以满足您的系统需求。
图2：灵活的 HSIO 引脚
用于传感器或图像数据存储的HyperRAM 存储器
F100封装中的HyperRAM存储器具有256Mbits的容量和高达200MHz的时钟速率，并具有用于高速通信的HyperBus接口。该存储器支持高达每通道400Mbps的双倍数据速率，并支持16位数据总线，带宽高达6.4G。片上存储器可让您存储视频帧数据或传感器数据，然后使用FPGA逻辑单元对其进行处理，节省电路板上放置存储器的空间。
Efinity® 软件的Interface Designer可以帮助您轻松使用HyperRAM。只需将HyperRAM模块放入您的接口设计中，然后将引脚设计连接到您的RTL设计即可。该软件还包含一个针对Ti60F100的HyperRAM示例设计，因此您可以轻松入门。
图3：Ti60F100 HyperRAM 示例设计
用于“即时”开启的SPI Flash
FPGA通常需要一个单独的设备来存储配置（比特流）文件。F100封装内有一个16Mbit SPI Flash，因此您不必在电路板上为配置芯片留出空间。SPI传输速率高达85MHz，可以让芯片处于唤醒状态并准备好快速运行。
此外，内置Flash可以做的不仅仅是保存比特流。Efinity软件支持钛金FPGA的比特流压缩，压缩后的Ti60比特流文件仅使用大约一半的Flash空间。您可以使用其余部分来存储非易失性用户数据、第二个比特流文件，甚至可以存储RISC-V应用程序。此外，如果在您的设计中需要考虑安全性问题，我们可以支持生成使用身份验证、加密或两者同时进行保护的比特流文件。
图4：SPI Flash 用途
Flash的SPI引脚绑定到F100封装引脚。这种设计让您可以将Ti60 FPGA用作连接到更多从设备（板上Flash和支持SPI的外部设备）的SPI 主设备。例如，您可以使用SPI总线从SPI传感器收集数据以进行处理。
