ナビゲーション・システムは、大量のグラフィックス処理を利用する、オートモーティブ分野での主要アプリケーションの 1つです。グラフィックス処理の複雑さは、単純なターンバイターン（TBT）ナビゲーションからより洗練された 3D ナビゲーション・システムまで多岐にわたります。図 1 は、ナビゲーション・システムの代表的なブロック図を示します。アーキテクチャは、ホスト CPU（一般に、日立の SH4、モトローラの Power PC、または TIOMAP プロセッサを使用） とグラフィックス・プロセッサで構成されます。キーボードおよび薄膜トランジスタ（TFT）ディスプレイなど、各種ペリフェラルがこれらのプロセッサと交信を行います。
図 1 . 代表的なオートモーティブ・ナビゲーション･システム
グラフィックス処理には、スケーリング、フィルタリング、アルファ・ブレンディングなど、多数のアルゴリズムの演算が必要です。デジタル信号処理プロセッサや ASSP とは異なり、FPGA は複数の命令を単一クロック・サイクルで処理できるため、このような演算を多用するアルゴリズムを実行するのに適しています。
図 2 に、低コストのグラフィックス実装例を示します。ビデオ入力は BT.656 入力（YUV 4:2:2）から得ることができ、カラー・スペース・コンバータ（CSC）が RGB を出力します。Avalon® スイッチ・ファブリックへのメモリ・インタフェースにより、グラフィックスの計算に対応できます。サポートされるメモリ・タイプは、SDR（single data rate）、DDR（double data rate）、DDRII です。アルテラの Nios® II 32 ビット・エンベデッド・プロセッサは、主にグラフィックス処理（ラインの描画,フレームの作成）に使用され、追加コントロール機能を提供します。グラフィックス・ハードウェア・アクセラレーションには、BitBlt（オブジェクトをフレーム・バッファへコピー、2D-DMA 転送を実行し、コピー時にブレンディングも可能）などの機能を含めることができます。アルファ・ブレンディングは複数のチャネルに対して実行できます。 Cyclone® FPGA シリーズ は、リモート・ディスプレイ・アプリケーションに対して LVDS グラフィックス出力をサポート可能です。
図 2. オートモーティブ・ナビゲーション･システムの低コストのグラフィックス実装
注 :
- DMA = ダイレクト･メモリ･アクセス
- FIFO = first-in first-out
画像処理向けに高効率デバイス・アーキテクチャを備えた Cyclone FPGA シリーズ は、コスト重視のルーティング・アプリケーションの性能と価格に関する要求を満たすことができます。 この強力な組み合わせをアルテラ Nios II エンベデッド・プロセッサが補完します。
