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你所不知道的FPGA五大优势

时间:2024-08-09      来源:网络搜集 关于我们 0

● 运行速度快

FPGA内部集成锁相环,可以实现外部时钟倍频,核心频率可达几百兆,而单片机运行速度则低得多。在高速场合,单片机无法代替FPGA。FPGA运算速度快,编程简易,而且有些高端的FPGA芯片内部集成了很多有用的模块,如串行收发模块,如果不用FPGA而是另搭电路,结构将会比较复杂,用FPGA可以简化设计。

● FPGA引脚多,容易实现大规模系统

单片机IO口有限,而FPGA动辄数百个IO引脚,甚至上千个引脚,可以方便地连接外设,比如一个系统有多路AD、DA,单片机要仔细地进行资源分配与总线隔离,而FPGA由于有着丰富的IO资源,可以用不同IO引脚很容易地连接各外设。

● FPGA内部程序并行执行性

单片机程序是串行执行的,执行完一条才能执行下一条,在处理突发事件时只能调用有限的中断资源;而FPGA的不同逻辑可以并行执行,可以同时处理不同任务,这使得FPGA的工作效率更高。

利用硬件并行执行的优势,FPGA打破了顺序执行的模式,在每个时钟周期内完成更多的处理任务,超越了数字信号处理器(DSP)的运算能力。

● FPGA包含大量软核,可以方便地进行二次开发

FPGA甚至包含单片机和DSP软核,并且其IO数仅受FPGA自身IO限制,所以FPGA又是单片机和DSP的超集,也就是说,单片机和DSP能实现的功能,FPGA一般都能实现。

● FPGA设计灵活

FPGA最大的特点就是灵活,它能够实现你想实现的任何数字电路,可以定制各种电路。减少受制于专用芯片的束缚,真正为自己的产品量身定做,在设计的过程中可以灵活地更改设计。而且FPGA强大的逻辑资源和寄存器资源可以让用户轻松地发挥设计理念,其并行执行、硬件实现的方式可以满足设计中大量的高速电子线路设计需求。FPGA拥有比DSP更快的速度,可以实现非常复杂的高速逻辑,有着比ASIC(专用芯片)更短的设计周期和灵活性,免去昂贵的开版费用,而且可以随时裁减,增加用户想要的功能,达到规避设计风险、回避芯片厂商的限制的目的。

另外,知识产权的概念不断涌现,仿制别人抄袭,FPGA能够防止别人抄袭,让设计的智慧得到充分保护,并让公司的利益在较长时间内得到保证。随着FPGA芯片供应商和第三方公司的重视,现在有现成的IP核,这进一步缩短了设计周期,减小了开发成本。现在很多免费的软IP核和硬IP核的出现更是压缩了成本。

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零基础学FPGA
作者:电子工程师小李
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