Intevac 是商用和軍用市場光學產品的開發商，其一款高性能超低亮度緊湊型攝像機，初采用了流行的數字信號處理器、幾片ASSP 和外部存儲器件。由于系統對性能的需求越來越高，Intevac 公司在其NightVista 嵌入式電子系統產品的開發中，采用了--在可編程邏輯中實現可配置軟核處理器的替代方案，從而實現了目標性能。在單片FPGA 中集成了分立元件和數字信號處理(DSP) 功能，將功耗降低了近80%，將五塊元件板縮減到一塊，明顯降低了成本、并縮短了開發時間。
基于DSP 處理器的方法
NightVista 電子系統的功能包括：
·攝像機上電測試和初始化
·視頻傳感器校準和特征參數測試
·圖像增強管理的自動增益控制
·圖形、文本和水印隨屏顯示
·實時自適應對比度調整
·Gamma 校正，視頻停幀捕獲，并存儲至閃存。
·實時時鐘
·用戶定義的可編程預置配置
·通過RS-232與主機PC進行通信
·攝像機功能和參數遠程更新，攝像機至主機PC視頻數據傳送。
Intevac 公司NightVista 電子產品的開發初是采用數字信號處理器。除了處理器之外，還包括NTSC 視頻編碼器、一個RS-232 接口、多個鎖相環(PLL)、實現各種邏輯功能的CPLD以及幾個存儲器(FIFO、SDRAM 和閃存)幾個主要部件。這些部件需要四個不同的工作電壓( 四個電源穩壓器和PCB 板層)、四個獨立的時鐘系統以及各自的振蕩器和電源去耦電路。這些部件共占用了五塊PCB，每一塊電路板大約兩平方英寸，堆疊在該攝像機兩英寸見方的外殼中。在硬件開發幾個月之后，該解決方案難以達到Intevac NightVista 設定的性能目標，重量和功耗也無法令人滿意。而且，高密度堆疊的PCB 功耗很大，帶來了熱管理問題。于是中斷了基于數字信號處理器的設計，轉而采用基于FPGA 的混合邏輯和軟核微處理器方案。通過對多種因素的綜合分析后，Intevac公司決定采用Altera CycloneⓇFPGA 中實現Altera Nios處理器的解決方案。
FPGA的功能如圖1 所示。
在使用Altera 的解決方案后，首先確定了現有的DSP 軟件在多大程度上能夠導入到Nios 處理器中。FPGA 攝像機設計中的Nios 處理器扮演了完全不同的角色，只能通過RS-232 串行通信協議與主機PC 進行通信，可以重新使用視頻傳感器配置協議。Nios處理器的軟件開發直觀明了，通過使用Nios 開發板， 幾個小時之內便可以建立處理器和主機PC 之間的通信。Nios 處理器的可配置特性可以很好的控制信號時序，一般只需要對FPGA 設計稍做改動便能夠達到時序目標要求。同一FPGA 環境下硬件和固件處理的集成度非常高，能夠迅速簡單的實現控制和視頻處理任務。
基于FPGA 的方案實現了定制化，提升了性能
基于FPGA 的方案， Intevac 還開發了定制功能和外設，從而貼近自己的需求。一旦在軟件中碰到瓶頸，硬件小組便開發一個協處理器來提高性能，一般在一個小時內就可以做到這一點。硬件小組設計了一個定制視頻編碼器、用于緩沖視頻數據的FIFO 模塊，以及專用DMA 控制器為編碼器提供穩定的視頻數據流，避免了使用外部編碼器和FIFO 緩沖。此外，構建了一個定制SDRAM 控制器，使所有的視頻、屬性、Nios處理器命令讀取和數據存儲都可以共享同一存儲器，從而提高了性能。某些功能需要自己的時鐘，因此，采用了FPGA 的板上PLL，從一個主時鐘中產生三個不同的時鐘：個用于視頻編碼器，第二個用于SDRAM 時序，第三個用于外部象素傳感器。
通過集成提高性能
在實現了以前所用外部器件的功能以后， Intevac 另增加了初DSP 處理器無法實現的功能。加入了視頻測試模式生成器來仿真攝像機的工作，幫助軟件小組完成各種視頻處理算法，使系統能夠協調工作。加入的另一功能是統計生成器，用于分析視頻數據的特性，以便進行圖像增強和亮度處理。圖像統計生成器需要的數學運算如果在軟件中實現，速度會很慢。而使用了FPGA 中的邏輯資源來實現該功能，設置完成后，將結果傳送給處理器。
電路板制好后，在幾個小時內便能完成開發板軟件代碼傳送、代碼設置，并在新板上運行。并通過進一步調試、優化了設計。使用Cyclone 器件和Nios 軟核處理器，將五塊電路板縮減為一塊。這種集成方式減輕了攝像機重量，所需支持電壓由四個減少到兩個，功耗降低了近80%。
輕松過渡到RoHS
Altera 在業界提供的RoHS 兼容產品范圍很廣，1200 多個產品具有無鉛封裝。 2002 年以來Altera已經發售了2 千5 百萬片RoHS 兼容產品。Altera 的器件符合EU Directive 在有害物質使用限制 ( “RoHS Directive” )No.2002/95 中所規定的濃度值，包括鉛(Pb)、汞、鎘、六價鉻、多溴化聯苯(PBB) 以及多溴化聯二苯(PBDE) 等。采用Altera 的PLD 集成不兼容的ASSP，可以輕松完成RoHS 過渡。