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FPGA從事的工作是什么 |
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在《FPGA是什么》一文中我們已經(jīng)了解到FPGA即現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列，那么，學(xué)習(xí)FPGA以后能從事哪些工作呢？華清遠(yuǎn)見(jiàn)專(zhuān)業(yè)的FPGA培訓(xùn)機(jī)構(gòu)就來(lái)給您具體來(lái)介紹一下！ FPGA的應(yīng)用領(lǐng)域初為通信領(lǐng)域，但目前，隨著信息產(chǎn)業(yè)和微電子技術(shù)的發(fā)展，可編程邏輯嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)已經(jīng)成為信息產(chǎn)業(yè)熱門(mén)的技術(shù)之一，應(yīng)用范圍遍及航空航天、醫(yī)療、通訊、網(wǎng)絡(luò)通訊、安防、廣播、汽車(chē)電子、工業(yè)、消費(fèi)類(lèi)市場(chǎng)、測(cè)量測(cè)試等多個(gè)熱門(mén)領(lǐng)域。并隨著工藝的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，向更多、更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展。 FPGA的三大典型應(yīng)用領(lǐng)域 一、數(shù)據(jù)采集和接口邏輯領(lǐng)域 1．FPGA在數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域的應(yīng)用 由于自然界的信號(hào)大部分是模擬信號(hào)，因此一般的信號(hào)處理系統(tǒng)中都要包括數(shù)據(jù)的采集功能。通常的實(shí)現(xiàn)方法是利用A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后，送給處理器，比如利用單片機(jī)（MCU）或者數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）進(jìn)行運(yùn)算和處理。 對(duì)于低速的A/D和D/A轉(zhuǎn)換器，可以采用標(biāo)準(zhǔn)的SPI接口來(lái)與MCU或者DSP通信。但是，高速的A/D和D/A轉(zhuǎn)換芯片，比如視頻Decoder或者Encoder，不能與通用的MCU或者DSP直接接口。在這種場(chǎng)合下，F(xiàn)PGA可以完成數(shù)據(jù)采集的粘合邏輯功能。 2．FPGA在邏輯接口領(lǐng)域的應(yīng)用 在實(shí)際的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，很多情況下需要與PC機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。比如，將采集到的數(shù)據(jù)送給PC機(jī)處理，或者將處理后的結(jié)果傳給PC機(jī)進(jìn)行顯示等。PC機(jī)與外部系統(tǒng)通信的接口比較豐富，如ISA、PCI、PCI Express、PS/2、USB等。 傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)中往往需要專(zhuān)用的接口芯片，比如PCI接口芯片。如果需要的接口比較多，就需要較多的外圍芯片，體積、功耗都比較大。采用FPGA的方案后，接口邏輯都可以在FPGA內(nèi)部來(lái)實(shí)現(xiàn)了，大大簡(jiǎn)化了外圍電路的設(shè)計(jì)。 在現(xiàn)代電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，存儲(chǔ)器得到了廣泛的應(yīng)用，例如SDRAM、SRAM、Flash等。這些存儲(chǔ)器都有各自的特點(diǎn)和用途，合理地選擇儲(chǔ)存器類(lèi)型可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的佳性?xún)r(jià)比。由于FPGA的功能可以完全自己設(shè)計(jì)，因此可以實(shí)現(xiàn)各種存儲(chǔ)接口的控制器。 3．FPGA在電平接口領(lǐng)域的應(yīng)用 除了TTL、COMS接口電平之外，LVDS、HSTL、GTL/GTL+、SSTL等新的電平標(biāo)準(zhǔn)逐漸被很多電子產(chǎn)品采用。比如，液晶屏驅(qū)動(dòng)接口一般都是LVDS接口，數(shù)字I/O一般是LVTTL電平，DDR SDRAM電平一般是HSTL的。 在這樣的混合電平環(huán)境里面，如果用傳統(tǒng)的電平轉(zhuǎn)換器件實(shí)現(xiàn)接口會(huì)導(dǎo)致電路復(fù)雜性提高。利用FPGA支持多電平共存的特性，可以大大簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)方案，降低設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)。 二、高性能數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域 無(wú)線(xiàn)通信、軟件無(wú)線(xiàn)電、高清影像編輯和處理等領(lǐng)域，對(duì)信號(hào)處理所需要的計(jì)算量提出了極高的要求。傳統(tǒng)的解決方案一般是采用多片DSP并聯(lián)構(gòu)成多處理器系統(tǒng)來(lái)滿(mǎn)足需求。 但是多處理器系統(tǒng)帶來(lái)的主要問(wèn)題是設(shè)計(jì)復(fù)雜度和系統(tǒng)功耗都大幅度提升，系統(tǒng)穩(wěn)定性受到影響。FPGA支持并行計(jì)算，而且密度和性能都在不斷提高，已經(jīng)可以在很多領(lǐng)域替代傳統(tǒng)的多DSP解決方案。 例如，實(shí)現(xiàn)高清視頻編碼算法H.264。采用TI公司1GHz主頻的DSP芯片需要4顆芯片，而采用Altera的StratixII EP2S130芯片只需要一顆就可以完成相同的任務(wù)。FPGA的實(shí)現(xiàn)流程和ASIC芯片的前端設(shè)計(jì)相似，有利于導(dǎo)入芯片的后端設(shè)計(jì)。 三、其他應(yīng)用領(lǐng)域 除了上面一些應(yīng)用領(lǐng)域外，F(xiàn)PGA在其他領(lǐng)域同樣具有廣泛的應(yīng)用。 （1）汽車(chē)電子領(lǐng)域，如網(wǎng)關(guān)控制器/車(chē)用PC機(jī)、遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng)。 熱點(diǎn)鏈接：
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