在向一个嵌入式产品设计做出几年的财力和物力投资之后，设计工程师最不愿意听到的消息就是他所采用的器件已经“生命终止”。在分立的嵌入式处理中，陈旧过时意味着设计工程师必须为他的下一个设计转向采用另外一种处理器，并且完全可能要重新设计他想在市场中保持的现有产品。即使是半导体行业中的巨头，也并不是总能够为所有类型的应用找到利用个别分立解决方案的途径。许多最终产品无法证明采用特定的分立器件是恰当的，因此，随着时间的推移，甚至长期供应商也会在不合适的时间停止为他们的客户提供器件支持。
英特尔公司最近宣布他们将退出嵌入式市场。在1970年代，英特尔通过引入8048 mC创造了嵌入式市场，随后8051 mC的普及应用极端火爆。但是，该公司将停止生产8051、251、8096/196、188/186、i960，以及所有版本的386 (包括386EX)和486，总计起来，大约700种器件型号正在停产。采用基于ASIC的mC/mP (微控制器/微处理器)的客户预期，其它的供应商也将宣布器件过时，特别是那些最近被私人股权投资公司收购、要减产特定mC/mP的供应商，他们可能导致所提供的产品被合并。
大多数设计工程师都关注器件的过时问题，在工业、科学、汽车和医疗市场的工程师对此问题更为关注。因为这些市场的产品生命周期长，基于ASIC的mC/mP是成本极高的产品开发方法；假如mC/mP停产，那么，它就可能涉及对PCB、软件接口、板级支持封装(BSP)开发、验证、测试和对整个最终产品进行多次质量认证的再一次工程努力。
大多ASIC供应商确实提供诸如最后一次购买(LTB)和硅晶圆购买计划之类的替代解决方案，但是，两种选择的成本都是高昂的。很难预测在产品生命周期中需要采购和存储多少mC/mP，与此同时，库存管理正试图避免在货架上把数量巨大的元器件存放几个月或几年。
软性、灵活的解决方案
当与软处理IP核相结合时，可编程嵌入式平台可提供独一无二的优势。回避过时风险的一种最佳解决方案是利用在硅器件层上的灵活FPGA结构及具有定制外设的软IP处理器。赛灵思可为英特尔以及其它供应商的生命终止器件提供多种解决方案。
这些解决方案依赖于设计现有的软件代码基础。如果它是采用汇编语言编写的，一种选择是把代码与C语言对接；如果这种办法不可行，可以试用Xilinx AllianceCORE合作伙伴网络提供的像186和8051一样成熟的mC/mP IP模块。这将包括把外设集成到特定的生命终止器件型号并进行验证和测试。
如果现有的软件代码采用C语言编写，赛灵思已经在Spartan、Virtex FPGA、PowerPC mP 32位 RISC嵌入式Virtex FPGA系列，以及流行的MicroBlaze 软IP处理器中，提供了真正不会过时的解决方案。
MicroBlaze软处理器是一种具有5级流水线执行以减少每条指令占用的时钟数(CPI)的32位RISC处理器。该产品的供货已经有5年时间，最新的版本是MicroBlaze v5.0，它是100%二进制向下兼容的。二进制向下兼容性意味着可以运行较老的MicroBlaze版本，或不需要软件对接就能在MicroBlaze v5.0系统上运行以前的代码。这就确保了基于MicroBlaze的mC设计真正不会过时。随着未来版本的MicroBlaze软IP处理器的推出，用户将不需要考虑任何过时问题就能够从较新的功能集上获益。
当对性能进行了配置之后，MicroBlaze v5.0处理器以210 MHz的速度运行在Virtex-5 LX器件上。赛灵思在嵌入式开发工具套件(EDK)包中向客户免费提供MicroBlaze软处理器许可证，并不存在单位版税。
为了使设计工程师能够开发一种针对自己应用的特殊、灵活和独一无二的解决方案，赛灵思已经开发了称为Platform Studio的集成开发环境(IDE)。Platform Studio (XPS) IDE和工具套件被包含在EDK包之中。XPS 提供在系统的软件和硬件层中定制各种解决方案的灵活工具。XPS的组成部分包括：一套称为基本系统构建器的快速IP生成工具(BSB)；一套基于GNU/GCC的软件开发工具；一套称为XMD的处理器除错引擎；一套称为SDK的基于Eclipse的软件开发套件；一套处理IP外设模块的扩展库；MicroBlaze 32位RISC处理器。
赛灵思嵌入式处理器获得了由RTOS(实时操作系统)中间件、除错和电子系统级(ESL)工具供应商组成的生态系统的支持，他们也将有助于设计工程师定制自己的产品。
平台IP
赛灵思利用MicroBlaze处理器、外设、SDRAM和闪存控制器提供一种等效于生命终止器件的设计。这种来自英特尔公司和其它供应商的针对生命终止器件的预集成参考设计解决方案被称为平台IP，这种解决方案使设计工程师能够快速地开发并部署真正不过时的方案。
例如，对于英特尔公司的186/188XL系列，表1列出了在这些产品上的外设和它们的赛灵思等效IP模块。
186/188XL及等效CAN控制器的设计实例如图1所示，该方案的组成部分包括：1个Spartan-3E FPGA平台；1个以104 MHz速度运行在Spartan-3器件上的MicroBlaze 32位RISC CPU；等效于186/188XL的通用外设；内部存储器SDRAM和闪存控制器；CAN 2.0 A/B MAC。
这种灵活的系统设计可以减少各种风险，因为工程师可以把任何将来的要求以新的定制逻辑模块、DSP、外设或第三方IP的形式添加到FPGA之中。 此外，该系统还可以被方便地重新配置。
在表2中的设计表示出对FPGA结构的有效使用。赛灵思的平台IP以参考设计的形式为英特尔公司和其它供应商的生命终止产品提供解决方案，使工程师能够快速地部署针对过时器件的解决方案。
结语
所有的芯片制造商都将在某一个时间点对某些产品实施停产，但是，FPGA是可编程、可再编程且可现场升级的。因此， 当设计工程师为了利用成本、密度和功耗趋势而在FPGA平台系列上进行代码移植时，他可以确信他花费多人年所做的软件开发可以被安全地投资到一个嵌入式目标设计之中，该嵌入式目标设计可以继续运行同他第一天编制的代码一样的软件代码，即使它可能正在新的硬件上运行。
赛灵思处理核使客户能够有效地利用FPGA结构并有效地管理成本。当MicroBlaze和PicoBlaze 处理器被嵌入到FPGA结构之中时，通过现有和配置稳定的平台，可以消除处理器过时的问题。随着Spartan系列到Virtex 系列FPGA的应用范围向消费类和汽车级工业领域的跨越，软处理器成为防止设计过时的理想解决方案。工程师不仅能够获得可编程逻辑所提供的灵活性、一体化和可升级性，而且可以获得专门满足他设计要求而定制的处理器。
MicroBlaze处理器的软件本质意味着它可以被例示到无数的平台FPGA器件之中，覆盖广泛的器件配置和价格点。完全采用软处理器核和可定制IP就可以替代过时器件。因为MicroBlaze解决方案是软处理器IP核，设计永远不会因为一个处理器芯片的生命终止而过时，后续版本将保持100%的二进制向下兼容性。■
