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FPGA在嵌入式系统中的应用

    FPGA是通过逻辑组合来实现各种功能的器件,几乎可以进行任何类型的处理;对于常用的数字信号处理,有些FPGA专门还提供了DSP模块来实现加速;FPGA的并行处理架构非常适合图像处理、数字信号处理等运算密集的应用;用某款芯片无法满足要求时,还可以通过使用同样封装且容量更大的FPGA芯片来提供更高的处理能力,这样就可以保持管脚的兼容性,从而无须对PCB板进行修改;FPGA的可编程性使设计工程师可以随时对设计进行修改,即使在产品部署后也能对设计错误进行更正;FPGA不但可以完成MCU和DSP的各种功能,还可以根据需要生成新的功能,或者调配各项功能之间的资源配比,使同一个硬件电路设计可以满足不同的应用需求;FPGA还可以利用现成的处理器内核,直接生成软处理器,并在其上运行操作系统。
    由于FPGA是通过逻辑组合来实现功能的,所以其功耗和成本一般高于MCU和DSP。在几年前,FPGA给人的印象一直是高高在上的价格,除了通信、航天、工业等少数行业,FPGA更多地是在扮演原型验证开发的角色,在消费类电子等更广大的市场中迟迟未打开局面。
    随着Xilinx和Altera竞相采用新的制造工艺,其单位门电路的价格下降得比ASIC还要快,价格在很多应用中已不再是障碍了。特别是在一些需要特定功能的应用中,设计师在市场上找不到可以满足要求的器件,他们就必须自己开发ASIC芯片,或者用FPGA进行设计。但开发ASIC的成本和风险在不断提高,甚至超过了未来的收益,用FPGA就成了一个非常实际的选择。