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技术动态

FPGA的应用领域和技术优势

发布日期：2013/10/10　发布者：apexisipc　共阅2019次　文章字体：大中小

    现场可编程门阵列（field-programmable gate array，FPGA）是一种集成电路，其中包含的逻辑可以在制造后进行配置和连接（即“现场模式”）。在这方面，过去工程师会从产品目录中购买各种逻辑器件，然后通过印刷电路板上的连接将它们组装成一个逻辑设计，而现在的硬件设计人员可以在单个器件中实施完整的设计。
    形式最简单的FGPA中包括：由与、或、非及其他许多逻辑函数组成的可配置逻辑块，使逻辑块可以连接到一起的可配置互连功能和I/O接口。利用这些元素，用户可以创建任意逻辑设计。
    FPGA的应用领域包括：
    1、数据采集和接口逻辑领域
    2、高性能数字信号处理领域
    3、汽车电子领域，如网关控制器/车用pc机、远程信息处理系统
    4、军事领域，如安全通信、雷达和声呐、电子战。
    5、测试和测量领域，如通信测试和监测、半导体自动测试设备、通用仪表。
    6、消费产品领域，如显示器、网络摄像机、投影仪、数字电视和机顶盒。
    7、医疗领域，如软件无线电、电疗、生命科学。
    FPGA的技术优势：
　由于不使用ASIC以及没有与其关联的高额模板费用，FPGA是实现数据处理元素最灵活且高性价比的方法。FPGA由于采用了灵活的架构，能够允许硬件设计人员实现同时包含并行和串行元素的处理系统。这样一来，设计人员可以针对性能和延迟对系统进行优化。通常，与使用通用处理器可获得的性能相比，这些数据处理系统获得的性能级别更高，但成本却更低。
　您可以将外部微处理器耦合到FPGA中的某个数据处理系统上，然后用它进行控制。但是，在FPGA中嵌入一个处理器可以提供几项优势。一个内部处理器可以极大地减少处理器与数据处理系统之间的延迟，能够消除大量处理器周期。处理器与数据处理系统之间的通信信道可以是32位或更高，拥有更多的寻址和控制线缆。对于一个外部处理器，这些增加的线缆可能需要更大的封装来容纳处理器和FPGA，从而抬高了系统成本。或者，也可以使用PCI Express（PCIe）来减少引脚的数量。而不幸的是，由于这是相对较新的接口，并非所有处理器和FPGA都支持PCIe。虽然PCIe具有与生俱来的高性能，但它是串行接口，因此会增加处理器与数据处理系统之间的延迟。
　在FPGA中同时实现处理器与数据处理元素可以减少元件数量，缩小电路板空间，有时还能降低功耗。这可能产生一个成本显著降低的解决方案。FPGA中可提供固化的处理器实现（如ARM Cortex-A9处理器）或软核实现（如Xilinx MicroBlaze处理器）。基于FPGA的处理器还可根据应用的要求进行配置。基于FPGA的系统支持系统级的调优：它可以灵活地选择将计算功能在处理器或FPGA逻辑中实现。
http://www.inviewtech.com.cn/Product.html
英维特，网络摄像机

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