如何将MCU应用到FPGA中：具体操作(3)
当我开始这个项目的时候，我已经了解到fpga的好处在于它可以将多种功能集成到单一的芯片中，并可以通过重配置而修改芯片功能。但是这种灵活性也让我想知道：我应该如何处理fpga与外部组件的接口以及接口连线等问题呢？由于fpga的平均设计周期为两到三年，并且考虑到诸如usb 3.0到usb type-c等通信技术的更新换代，我很难理解fpga如何才能真正地带来好处。
和处理大多数mcu项目时一样，我打算从示例代码开始，然后通过各种示例搭建自己的项目。但是对于每一个例子，我发现越来越不熟悉，并且结果也越来越混乱。在这里代码被用来定义对象和调用函数，这在mcu里倒是很常见，但是有些定义是在高阶函数里进行的，而其他的则是在另一个地方。像往常一样，这些函数被用来执行一个功能或任务，但有一些函数要依赖于其他函数而另一些函数则是独立的。正如我试图对它们发表评论时所发现的那样，那些没有被直接调用的代码仍然是代码功能的关键。
我决定在youtube上搜索“intel fpga setup cyclone v”来寻找示例和“setup＆go”培训。当我浏览这些内容时，我发现一个共同的主题（图1）：
1. 看似不连贯的一组命令仍然有效，但似乎并不完整。
2. 缺乏不支持fpga的外部模块或组件。
有了这些观察，我回顾了更多设计样本和代码，并发现了英特尔cyclone v和hps fpga架构显著的优势。图1显示了hdmi命令集，其中包括一系列未被调用的代码。它们不是按顺序运行的，而是并行运行的。它们的功能很像回调函数，在hps中如果有来自较高级别控制器的数据调用时，这些回调函数就会被激活。然后编译器就会提高向mcu传递信息的能力，反之亦然。在这两者之间需要做的就是协调定义和时间安排。
图1：hdmi命令集，其中包括一系列未被调用的代码。
项目流程如下所示：
linux hps抓取图像。
linux将opencv处理过程移交给fpga。
linux调整图像。
fpga接收原始图像信息，并将其编码为hdmi接口。
这是使用hps和fpga的完美示例。fpga能够处理大量重复的运算并实现协议，而linux和mcu则处理了程序的动态元素。这让我看到了fpga的优势。
当我深入研究仅含有mcu的设计时，我发现了fpga的其他优点：它需要很少的元件，而且可以使成本更低，性能更好的mcu获得非常好的效果。例如，仅含mcu的设计将需要更高的a52等条件来进行图像处理，此外还需要一个gpu来进行图形加速处理和更多的ram来完成整个设计。设计完成后，最终结果仍然是一个锁定的，有限的可升级模块。有了fpga，这些组件便可以被引入同一个芯片，所以产品级pcb设计更为简单，因为它需要较少的的组件接口，而且由此产生的模块仍然可以升级或优化。
我头顶上的灯泡在几英里外都可能被看到。
将多功能集成到单个电路上，减少接口数量，或者根据线路修改功能等这些都是fpga的优势，但它的好处远不止这些。fpga改变了我为了高效完成任务而增加外部组件的方式：不是“按顺序执行步骤1，步骤2，步骤3”，现在我正在考虑这样完成任务：“执行步骤a，b，c，并且当执行完b之后，就执行d”。现在，为什么要花时间来研究mcu到fpga开发转换的原因也已变得越来越明晰了。
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