昨天討論了使用FPGA的一些引腳調試I2C串行協(xié)議，并介紹了在基于FPGA的設計中使用賽靈思PicoBlaze微控制器。（查看“僅使用兩個I/O引腳，I2C通信協(xié)議和一個數(shù)字示波器調試你的FPGA設計”）PicoBlaze微控制器是眾多的隱藏的可以應用與賽靈思公司產品結構中的寶貴資源之一。

? 占用最小型的Virtex-7 系FPGA的0.03%的資源（91050 slices）
? 占用最小型的Kintex-7 系FPGA的0.25%的資源（10250 slices）
? 占用最小型的Artix-7 系FPGA的0.3%的資源（5200 slices）
? 占用最小型的Spartan-6 系FPGA的4.3%的資源（600 slices）

換句話說，你可以輕松的在你的FPGA設計中實現(xiàn)不止一個PicoBlaze 處理器核，而且不用擔心你所使用的FPGA系列的型號。

下面的是引用PicoBlaze用戶指導手冊的PicoBlaze微控制器的模塊圖：

那你為什么想要我使用一個（或多個）這樣的PicoBlaze微控制器？而不是讓我搭建擴展這個有用的工具呢？下面是一些使用過PicoBlaze微控制器的用戶的一些反饋和評價：

“在我的賽靈思百寶袋里，我最喜歡的就是PicoBlaze處理器了，如果不是廣泛使用了PicoBlaze處理器我就不能及時的完成我的工程項目。這個設計包含了超過1000個這樣的嵌入式處理器，分為九個不同的設計模塊。PicoBlaze處理器通過時序復用邏輯電路提供高效的可利用的邏輯資源。PicoBlaze處理器同樣也提供了簡便快捷的方式來開發(fā)一些控制功能。最好的選擇可能是為每個功能函數(shù)設計定制一個狀態(tài)機。實際上PicoBlae處理器就是一個可編程狀態(tài)機，也就是在處理器核中已經(jīng)建立了狀態(tài)機，我們需要做的就是對它進行編程，實現(xiàn)狀態(tài)控制。”

“PicoBlaze讓我們眾所周知的FPGA開發(fā)環(huán)境轉變?yōu)橐环N基于軟件應用的開發(fā)方式，這種轉變是無縫的，是非常簡單的。”

“我可以把PicoBlaze作為一個模塊，引入到我的設計中，以絕對最少的接口連接問題實現(xiàn)執(zhí)行順序的任務。事實上，我是一名物理學家，但是我發(fā)現(xiàn)是用這樣的眾多處理器組合實現(xiàn)復雜高速的信號處理系統(tǒng)的開發(fā)是非常的輕松和簡單的。”

“通過適應匯編語言，僅使用一個單通道Block RAM就可以實現(xiàn)大量數(shù)據(jù)的操作，這個小型PicoBlaze處理器讓你有更多的空間資源實現(xiàn)其他的邏輯功能，所以引入更多的PicoBlaze就會有更多的空間邏輯資源。”

Ken Chapman是一名任職于賽靈思的首席工程師，自從1993年就開始關心并且維護升級賽靈思 PicoBlaze微控制器了，應經(jīng)有20多年了，下面是Ken對于PicoBlaze微控制器所作的介紹和評價：

“PicoBlaze是運行情況是高度可預測的，在任何情況下每條指令的執(zhí)行都會耗時兩個時鐘周期，這樣就可以滿足時序的要求；當需要實現(xiàn)時序要求時，I2C和SPI協(xié)議可以輕松的滿足要求，但是UART串行傳輸需要相當?shù)臏蚀_，因為沒有一個參考時鐘。”

我想說的是，就實現(xiàn)一個硬件的狀態(tài)機而言，使用PicoBlaze來實現(xiàn)更加的簡單容易。對于設計硬件（Verilog或VHDL實現(xiàn)）方面做的任何修改都需要對整個設計重新編譯（包括綜合，布局布線，生成bit流文件和重新配置硬件），相反的，PicoBlaze程序存儲在BRAM（通常1K的指令就足夠多了，只需要一個18kbit的塊內存）中，可以通過JTAG Loader進行動態(tài)修改，JTAG Loader在PicoBlaze的封裝庫中有提供。

你可以改變你的bit-banging程序的一行代碼，并且讓它在硅邏輯電路中以少于15秒的時間完成運行。這樣實現(xiàn)了一種互動模式的開發(fā)方式。例如，你能夠在示波器上觀察各種信號量，并且可以看到信號量會根據(jù)你的代碼實時的改變。實際上，這些信號量很容易獲得，具有挑戰(zhàn)的部分是實現(xiàn)正確的傳輸協(xié)議，如果使用硬件狀態(tài)機就會比較復雜。

如果PicoBlaze不在你的賽靈思“工具箱”中，也許現(xiàn)在是時候添加進去了。點擊這里下載包含所有信息的ZIP格式的文件。