高雲半導體軟硬體設計一體化開發平台, 是基於GW1NS-2 FPGA-SoC 所提供的多種固定或可配置的設備模型庫以及與設備相匹配的軟體驅動器庫, 使硬體設計工具與軟體設計工具相結合, 從而支援GW1NS-2 FPGA-SoC的硬體架構設計和內嵌微處理器的軟體編譯/並接/查錯 (Compile, Link, In-Circuit-Emulation/Debug)等功能; 並支援ARM-MDK 與GNU兩套軟體設計工具.
與傳統FPGA只包含可編程邏輯單元不同, 高雲半導體GW1NS-2作為一款真正微型化的FPGA-SoC系統晶片, 除可編程邏輯單元之外, 其內嵌了ARM Cortex-M3微處理器, 以及作為微處理器固定外設的儲存器Block-RAM, 快閃記憶體FLASH, ADC及USB-2.0 PHY, 因而, GW1NS-2 FPGA-SoC系統晶片的應用設計兼具軟, 硬體設計流程.
通過高雲半導體提供的軟硬體設計一體化開發平台, GW1NS-2應用設計的FPGA構架硬體設計與嵌入式微處理器軟體設計, 兩者有機無縫的結合在一起, 具體如圖1所示, 從而能夠大幅提高用戶設計的效率.
所謂FPGA-SoC系統, 即是利用FPGA可編程的優勢, 將用戶在不同應用場景所需要的非固定介面與外設, 由只需要1.7K LUT邏輯內的低密度FPGA可編程邏輯單元來編程實現, 配置成特定內嵌CPU的設備, 直接將CPU數據處理功能結合入微型化低密度FPGA, 極大地拓展了FPGA晶片系統化應用的深度和廣度.
FPGA構架硬體設計從電路RTL (Verilog或VHDL) 開始, 經邏輯綜合工具成電路網表, 然後配置上電路設計的物理約束與時序約束, 再經高云云源軟體布局布線, 通過靜態時序分析和電路設計布局往複調整之後, 成為硬體二進位比特流文檔, 最後經雲源軟體編程器下載入GW1NS-2 FPGA-SoC 進行硬體的編程.
FPGA-SoC的設計目的是將GW1NS-2內嵌的FPGA配置成內嵌微處理器 (CPU) 的物理設備. 嵌入式微處理器軟體設計可從安裝在個人電腦 (PC) 上的軟體設計工具 (Compiler, Linker, Debugger) 開始, 編寫C語言軟體程序, 然後編譯成軟體二進位文檔, 經軟體設計工具下載入連接嵌入式微處理器的儲存器之中. 器件上電後, 嵌入式微處理器會自動從儲存器當中讀出並執行軟體程序, 按軟體程序命令調用內嵌FPGA內已配置好的物理設備以及嵌入式微處理器附帶固定物理設備, 並處理數據, 完成電路軟硬體設計功能.