电子产品世界

　　微软利用了FPGA技术的灵活性和高集成度能力。该平台使用了一个Spartan-3 XC3S400
FPGA，用于实现多个独立的目的，如GSM电话接口、车辆接口(CAN控制器和K-线路)以及复杂的音频信号调节和路由功能(如图2所示)。

　　FPGA提供的高集成度也具有在一个器件内包含多种总线、接口和时钟的优点，从而使利用EMI的设计容易管理。此外，减少组件数量和电路板空间将降低生产成本，实现更高的制造质量，在任何汽车设计中这些都是重要的因素。

　　在了解了车辆开发的实质和目前已有的众多不同的车辆接口，微软有意设计了一个灵活的解决方案，可允许对后端车辆接口进行快速修改而不影响下层架构和系统性能。例如，在未来将有可能调节FPGA解决方案，使之能满足带有诸如MOST、IDB-1394或其它数字车辆网络等汽车总线的最终应用的需求。

语音识别系统
　　微软车载信息处理平台的核心是语音识别(VR)系统。任何VR系统中的音频信号路径都是模拟偏置/滤波、数字化和数字滤波，最后才将信号送到VR引擎进行语音处理。

　　在此路径中，存在多个多余噪声进入系统(包括电气平台上和汽车环境内，甚至在这些电子装置之前)的机会。产品开发者和汽车制造商都必须确保话筒位置和类型能正确地适用于应用和环境。

　　在完美的情况下，VR系统将接收到干净、连续的语音信号--但鉴于汽车环境的动态本质，设计可接受的语音识别并不是一件容易的事。诸如车速、车窗状态(开/关)、道路噪声以及天气状况(雨/风)等因素将进一步恶化本来已很难解决的VR系统问题，如语言、口音和性别等。这些附加的因素增强了在信号到达VR引擎之前采用高适应性数字滤波算法对其进行预处理的重要性。

　　微软选择了用硬件来实现这种信号预处理功能，并采用了赛灵思的并行DSP处理。Spartan-3
FPGA具有多达104个嵌入式18位乘法器，特别适合用于在一个低成本器件中实现紧凑DSP结构，如MAC引擎、分布式算术FIR滤波器以及全并行FIR滤波器。

　　微软还将处理器密集型软件滤波任务卸载到硬件中来实现。当然，这种预处理也可以用ASSP来实现，如专用DSP芯片。但这样做就会失去通过该平台其它部分的高度集成所获得的好处。

　　车载信息系统与VR的结合可以实现专门适用于某些类型的用户和环境(如语言：英语；口音：苏格兰；性别：女)的可适应和可升级的VR引擎和DSP滤波器。

　　在设计汽车产品(特别是车辆的信息娱乐部分)时留有充分备用资源以适应新的和意外的未来升级的重要性同样适用于FPGA。现在对汽车OEM厂商来说越来越清楚的是，采用灵活和可伸缩固件的架构在未来平台中是必需的。

　　虽然目前的微软平台中没有实现系统协处理器，但可以很容易地通过添加软处理器来实现。就像在微软的设计中把DSP处理负荷从主处理器上卸载一样，也可以使用嵌入式处理器(如Xilinx
32位MicroBlaze软处理器或8位PicoBlaze微控制器)从主系统处理器上卸载一些处理负荷。
用于汽车应用的FPGA
　　近年来车载电子设备出现了巨大的增长，不仅传统的车身控制和发动机管理方面，还包括驾驶员辅助系统和车载信息系统应用等新的领域。IEEE最近公布的数字显示，汽车电子年增长率为16%，并预计到2005年在一个中型汽车内电子设备的成本将占到总成本的25%。

　　车载信息系统显示出更像消费产品的一些特性--上市时间快，在市时间短，标准和协议不断变化。这些问题将影响工程师们进行设计和选择所需硬件以快速创建、重复和支持未来升级的方法。

关键词： 智能车载 信息系统