En comparación con el diseño de circuitos digitales tradicionales, ¿cuáles son las ventajas del diseño de sistemas digitales basado en FPGA?
FPGA es la abreviatura de matriz de puertas programables en campo. Se puede decir que es diferente del diseño de circuito digital tradicional. Las ventajas de FPGA se pueden resumir en los siguientes puntos:
1. Miles de puertas lógicas están integradas en la FPGA. Las FPGA de gama alta también tienen acumuladores múltiples, RAM, bucles de bloqueo de fase, etc. Estos recursos se pueden utilizar de forma arbitraria y son bastante flexibles. Además, las puertas lógicas en FPGA no tienen funciones fijas como los circuitos digitales tradicionales. Tomando como ejemplo los dispositivos de la serie Stratix de Altera, cada registro (flip-flop D) tiene reinicio síncrono, configuración, reinicio asíncrono, configuración y reloj habilitados. Estos terminales de control son adaptados automáticamente por el software de desarrollo en función de la entrada de diseño del usuario.
2. Mejora de la plataforma de diseño. El diseño inicial y la verificación del diseño se pueden lograr en la plataforma de desarrollo existente, y luego se puede realizar la depuración en línea con FPGA para modificar repetidamente el diseño y finalmente lograr la tarea de diseño. Por ejemplo, los dos gigantes de FPGA, Altera y Xilinx, tienen cada uno una plataforma de diseño y desarrollo bastante completa y madura, que cubre todos los niveles de funciones de diseño y verificación, desde el nivel de puerta hasta el nivel del sistema.
La dirección de desarrollo actual de FPGA es alta densidad, gran capacidad y alta velocidad. Es un IC programable general especialmente diseñado para lograr un control lógico extremadamente complejo y cálculos de alta intensidad. -Producto terminado, por lo que algunas personas dicen que las desventajas de FPGA son el alto costo y el alto consumo de energía. De hecho, esto es correcto, pero no puede ser una deficiencia de FPGA, porque no nació para competir con los microcontroladores y ARM. En algunos campos de control a pequeña escala, los microcontroladores se implementan de forma natural, como los teléfonos inteligentes y otros terminales sensibles a la energía. Naturalmente, existen ARM y DSP, y cada uno realiza sus propias tareas sin interferir entre sí.
Las aplicaciones típicas de FPGA se pueden dividir en dos aspectos principales. Uno es puramente como dispositivo lógico y dispositivo aritmético, que es adecuado para el procesamiento de señales de comunicación, porque las señales de comunicación se caracterizan por su alta velocidad e ininterrumpibilidad. En este momento, se puede solicitar una gran cantidad de recursos en la FPGA para el procesamiento paralelo; la otra es integrar una CPU suave dentro de la FPGA para formar una arquitectura DSP de CPU, que básicamente puede reemplazar ARM y DSP y convertirse en programable. sistema en un chip (SOPC), entonces tiene funciones más ricas. Por supuesto, algunos de los FPGA de gama alta de Xilinx tienen CPU duras en su interior y tienen un mayor rendimiento.
Lo anterior es una improvisación totalmente personal sin consultar ningún tipo de información.