FPGA的系统架构组成和器件互联问题

　　通常来讲，“一个好汉三个帮”，一个完整的嵌入式系统中由单独一个FPGA使用的情况较少。通常由多个器件组合完成，例如由一个FPGA+CPU来构成。通常为一个FPGA+ARM，ARM负责软件配置管理，界面输入外设操作等操作，FPGA负责大数据量运算，可以看做CPU的专用协处理器来使用，也常会用于扩展外部接口。常用的有ARM+FPGA，DSP+FPGA，或者网络处理器+FPGA等种种架构形式，这些架构形式构成整个高速嵌入式设备的处理形态。

　　不得不说的是，随着技术的进步，现在CPU中集成的单元也随之增加，例如TI的“达芬奇”架构的处理器内部通常由ARM+DSP构成。同时异构的处理器形态业逐渐流行，如ARM9+ARM7的结构。这类一个主要处理系统（ARM9）外带辅助处理系统（ARM7）的设计，同样成为现在处理器设计的流行方向。主处理系统运行嵌入式操作系统，而辅助处理单元则专注某一些的专用领域的处理。这些系统的应用减少了FPGA作为CPU协处理单元的领域。因为毕竟FPGA 相比ARM等流行嵌入式处理器价格要相对较高。

　　在这种情形下，FPGA的厂商似乎也感受到了压力，不约而同推出了带ARM硬核的FPGA，例如ALTERA的和XILINX的ZYNQ和ALTERA的SOC FPGA。这是即是互相竞争的需要，也是同众多CPU厂商一掰手腕的杰作。即使在这两种在趋势下，经典的处理器+FPGA的设计仍然可看做为高性能嵌入式系统的典型配置。

　　经典的处理器+FPGA的配置中有多种的架构形式，即多个处理器单元，可能是ARM，MIPS，或者 DSP，FPGA也可能是多片的配置，具体架构形式于具体处理的业务相关和目标设备的定位也相关。因为FPGA作为简单业务流大数据量的处理形态仍然是 CPU无可比拟的优势，FPGA内部可以开发大量业务数据并行，从而实现高速的数据处理。