什么是fpga 什么是FPGA的功能仿真

2025-03-24 09:28 - 立有生活网

FPGA、单片机、嵌入式等的区别是什么?

对不同通道的回波信号进行不同的延时是达到波束聚焦的关键,延时按精度可分为粗延时和细延时:粗延时用于控制A/D采样的开始时间,精度为32 ns,延时参数由FPGA的片内RAM中读出,更换探头时系统将相应数据写入这些RAM;细延时由采样时钟发生器根据不同的通道产生不同的A/D采样时钟,这些时钟的相位互相错开,其错开的值刚好等于各阵元传播延迟之。考虑到系统的实时性以及探测过程中深度的变化,需要采用动态聚焦。动态聚焦是在A/D采样开始后,通过读取动态聚焦参数,在采样的过程中控制采样时钟发生器实现。

简单的来说,

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什么是fpga 什么是FPGA的功能仿真


单片机是一种可以编程的集成电路芯片,可以通过编程读取IO口电平,也可以通过编程读控制IO口电平。

嵌入式是一种软件和硬件的统称,简单概括一下就是可以装作系统的嵌入式微处理器,硬件主要是arm等,作系统主要有linux,ucos2等。

三者比较的话(2)帧存写收到一帧开始信号,判断为采集开始,设置帧存A写信号WE2 A有效,帧存A开始写入当前帧数据;同时帧存读设置帧存B读信号OE2_B有效,帧存B则开始读出所存数据;:FPGA速度最快;单片机功能较简单,价格便宜;嵌入式功能灵活多变,硬件奔的话,相当于一个高级单片机。

EDA 与FPGA 有什么区别

FPGA(Field-Progr1.它里面包含MCU(psoc1为m8c,psoc3为51,psoc5为armammable Gate Array),即现场可编程门阵列,

FPGA是一种芯片,EDA是电子设计自动化的意思,是一种技术,两者谈区别似乎不太恰当,利用EDA技术可以在FPGA芯片上构造自己所需的硬件电路,EDA技术包括编写verilog代码或者VHDL代码,仿真、综合。

EDA技术是综合性的电子设计自动化,运用EDA技术可以快捷的完成电子自动化各方面的设计任务,而FPGA综合起来说就是一种组合芯片电路各方面的一个开发平台,属于硬件,类似Altera 的MAX+Plus II的这些属于软件,EDA技术就是基于FPGA硬件开发板使用MAX+Plus II这类软件开发各种电子的自动化功能

目前性能的FPGA芯片是什么?集成了多少门电路?FPGA和PLD的区别是什么?举例说明一下。

FPGA普遍用于实现数字电路模块,基本上能实现所有的数字电路,FPGA主要使用HDL,包括VHDl,Verilog,还有数模混合的描述语言Verilog-AMS等。DSP使用C,汇编语言编程。传统的数字功能模块,以及客户产品特定需求的数字处理模块。FPGA的IO桥接种类繁多,不同种类的级别的FPGA支持的IO标准和协议都不尽相同,但是这些IO的驱动能力或是电压都是可编程配置的。

目前性能的FPGA应该是XILINX的VIRTEX 7 系列,门电路的概念已经很少用了,而用逻辑单元的概念取代。你可以去查查XILINX的网站,容量应该是7V2000T。

FPGA是一种PLD,CPLD是另外一种PLD,它们都是可编程逻辑器件。区别在于工艺不同,目标应用不同。FPGA一般都是SRAM工艺,而CPLD已EEPROM和FLASH工艺为主,FPGA可以做到很大容量,而CPLD由于工艺的限制最多就几千个逻辑单元,再大性能就下降得很厉害。工艺的区别还导致FPGA是掉电丢失上电加载的电路,而CPLD掉电不丢失,不需要外置配置MOMERY。

VHDL中的例化元件和FPGA是什么意思呀?它有什么用呀?

“例化元件”也就是打包的意思,将一段实现特定功能的程序做到一个“例化元件”里,并设置输入输出引脚,以后要实现这个功能可以直接引用就行了,只需把输入输出引脚连接上。

至于FPGA是什么意思,它的英文对整个诊断仪来说,系统要完成视频图像数据的实时采集和指定的处理,高性能ARM处理器的处理能力可达每秒数百万条指令,因此数据的传输设计是提高系统速度的关键环节。ARM处理系统与外部的数据传输可以通过CPU访问外部存储器的方法实现,但是效率低下,不能满足系统实时性的要求,而DMA数据传输以不占用CPU时间和单周期吞吐率进行数据传输的优点在实时视频图像采集系统中得到广泛的应用。但是因为DMA的传输速率和前端视频图像数据的输入速率不匹配,很难发挥出DMA数据传输的优势。由可编程的FPGA控制SRAM组成的双帧存可以很好地解决这个问题;此外,FPGA内部嵌入了一定数量的RAM,可以经过配置成缓冲存储器,通过灵活的逻辑结构可以方便地实现对输入输出数据流的控制,成为连接ARM处理系统和SRAM的纽带和桥梁。是 field programmable gate array,是“现场可编程门矩阵”的意思,要弄懂它的功能FPGA和CPLD属于可编_,还不得不提另外一个器件CPLD(complex programmable logic dce复杂可编程逻辑器件),两者都是可编程的逻辑器件,别在于CPLD是epprom型的,就是断电过后程序还存储在芯片里,而FPGA是ram型的,断电后程序就不在了,另外一点就是,CPLD总共可以重复读写一百多次,也就是反复写入程序一百多次后芯片就报废了,而FPGA可以反复读写十万次以上。

ok,希望对你有帮助~

原理中的FPGA是什么意思

作为在校大学生,学习Verilog的时期是在大学二年级开设《电子技术基础(数字部分)》时同步学习,不仅能够理解数字电路实现的方式,更能通过FPGA将数字电路得以实现。大三、大四的学生还可以进一步强化学习Verilog,建议以航天航空大学出版社出版的由夏宇闻编写的《Verilog数字系统设计教程(第二版)》作为蓝本,本书比较全面地、详细地介绍了Verilog的基本语法。如果是其他初学者,可以直接借助《Verilog数字系统设计教程(第二版)》和本书即能全面掌握Verilog的语法,这是学习FPGA的步,也是必不可少的一步。

医学超声诊断成像技术大多数采用超声脉冲回波法,即利用探头产生进入人体,由人体组织反射产生的回波经换能器接收后转换为电信号,经过提取、放大、处理,再由数字扫描变换器转换为标准视频信号,由显示器进行显示。在基于FPGA+ARM 9硬件平台的全数字化诊断仪中,前端探头返回的回波电信号需由实时采集系统进行波束合成、相关处理、采集并传输至ARM嵌入式处理系统,视频信号数据量大,实时性要求高,因此选用FPGA+SRAM构成实时采集系统,在速度和容量上都能满足上述要求。主要介绍成像系统中应用FPGA进行逻辑控制进行超声视频图像采集的原理和实现。

3、系统设计与实现

3.1 数字波束合成

对于具有128阵元和32收发通道的超声探头,在进行32路AD转换后,将其分为4组,每组8路接收通道,每组用一片FPGA实现,在该FPGA内首先进行接收延时和动态聚焦再进行加权求和,其后再进行组间的求和产生超声数字视频信号。每一组的系统框图如图2所示:

8个通道的回波信号经过A/D采样后,送入FPGA,缓冲之后同步读出进入加权模块,加权模块由8个无符号为数字乘法器组成。回波信号分别与加权参数相乘后得到具有动态聚焦和加权特性的数据。8组数据再经过3级加法器就得到波束合成之后的超声数字视频数据。

帧相关模块如图3所示,由帧相关和一片存储器组成,进行帧相关的存储器采用大小为256 kB的静态存储器(SRAM)。帧相关由FPGA实现,完成地址产生、存储器读写控制、帧相关计算功能,因为实时性的要求,即保证送往后端双帧存的数据不能中断,所以考虑到对逐个象素数据读写的同时就进行相关处理,而且需要在同一个象素时钟周期内完成。读写在1个象素时钟周期的前半段需要读出存储器中的数据和当前帧数据进行相关处理;时钟周期的后半段再将相关处理完的数据写入存储器以备后用,这样送往后端双帧存的数据依然是和象素时钟对应的连续象素数据。

帧相关的工作流程如下:

(1)地址产生。地址的产生由一个象索计数器实现,输入信号为帧同步信号VS和象素时钟CLK。前端提供的帧同步信号VS为该计数器的复位信号,在每一帧的开始,计数器清零,然后根据象素时钟CLK计数生成地址,每个象素时钟周期内地址不变,依据此地址进行存储器的读写。

(2)读取已有数据及相关处理。在一个象素时钟周期的前半段,也就是CLK跳变为高电平时,读写输出FPGA是一种可编程的芯片,内部有很多基本逻辑单元,是可以根据你的需求进行编程改变。的读信号OEl为有效,读出前帧中一个象素的数据,送到FPGA内部实现的加法器的A口,与同时到达B口的当前帧的对应象素数据相加平均。

(3)数据保存及传输。在同一个象素时钟周期的后半段,也就是CLK跳变为低电平时,读写输出的写信号WEl为有效,相关处理完的数据写回原来的地址,同时该数据也送往帧存写控制模块。

3.3 帧存乒乓读写控制机制

(1)采集过程未开始,帧存A为等待写状态,获得写互斥锁;帧存B为等待读状态,获得读互斥锁;

(3)一帧结束,帧存A写结束,释放写互斥锁;帧存B读结束,释放读读斥锁;

(4)等待另一帧开始,帧存A获得读互斥锁;帧存B获得写读斥锁;

(5)另一帧开始,写设置帧存B写信号WE2B有效,帧存B开始写入数据;读设置帧存A读信号OE2 A有效,帧存A则开始读出数据。

3.4 DMA传输

4、结语

在数字视频图像实时采集系统中采用FPGA作为采集控制部分,首先可以提高系统处理的速度及系统的灵活性和适应性:由于在FPGA和ARM处理系统之间采用SRAM做数据缓冲,并用DMA方式进行传输,大大提高系统的性能;由于采用FPGA可编程逻辑器件,对于不同的超声视频信号,只要在FPGA内对控制逻辑稍做修改,便可实现信号采集;FPGA的外围硬件电路简单,因而在硬件设计中,可以大大减小硬件设计的复杂程度。而FPGA的时序逻辑调试可在软件上仿真实现,因而降低硬件调试难度。

用FPGA可以设计什么

2、CPLD即复杂可编程逻辑器件,是可编程数字逻辑器件之一,相对于FPGA,它的规模和复杂度较小,适用于逻辑门阵列和触发器的设计。超声视频图像需要实时地采集并在处理后在显示器上重建,图像存储器就必须不断地写入数据,同时又要不断地从存储器读出数据送往后端处理和显示。另外,为了满足这种要求,可以在采集系统中设置2片容量一样的帧存,通过乒乓读写机制来管理,结构如图3所示。为了确保任何时刻,只能有1片帧存处于写状态,设置1个写互斥锁;同时,只能有1片帧存处于读状态,设置一个读互斥锁。在系统初始时,1片帧存为等待写状态,另1片为等待读状态;开始工作后,2片都处于读写状态轮流转换的过程,转换的过程相同,但是2片状态相错开,这样就能够保证数据能连续地写入和读出帧存。该机制如图4所示,工作流程为:

FPGA(Field-Programmable Gate Array),即现场可编程门阵列,它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。FPGA的用途如下:

产品设计:把相对成熟的技术应用到某些特定领域如通讯,视频,信息处理等等开发出满足行业需要并能被行业客户接受的产品这方面主要是FPGA技术和专业技术的结合问题,另外还有就是与专业客户的界面问题产品设计还包括专业工具类产品及民用产品,前者重点在性能,后者对价格敏感产品设计以实现产品功能为主要目的,FPGA技术是一个实现手段在这个领域,FPGA因为具备接口,控制,功能IP,内嵌CPU等特点有条件实现一个构造简单,固化程度高,功能全面的系统产品设计将是FPGA技术应用最广大的市场。

系统级的应用:系统级应用是FPGA与传统的计算机技术结合,实现一种FPGA版的计算机系统如用XilinxV-4,V-5系列的FPGA,实现内嵌POWERPU,然后再配合各种外围功能,实现一个基本环境,在这个平台上跑LINUX等系统,这个系统也就支持各种标准外设和功能接口(如图象接口)了这对于快速构成FPGA大型系统来讲是很有帮助的。

FPGA、CPLD、ASIC、PLD之间的关系是什么?

区别是什么涅?:ARM具有比较强的事务管理功能,可以用来跑界面以及应用程序等,其优势主要体现在控制方面,而DSP主要是用来计算的,比如进行加密解密、调制解调等,优势是强大的数据处理能力和较高的运行速度。FPGA可以用VHDL或verilogHDL来编程,灵活性强,由于能够进行编程、除错、再编程和重复作,因此可以充分地进行设计开发和验证。当电路有少量改动时,更能显示出FPGA的优势,其现场编程能力可以延长产品在市场上的寿命,而这种能力可以用来进行系统升级或除错。

FPGA、CPLD、ASIC、PLD都是数字逻辑电路实现的方式,它们的实现方式和适用范围不同。

1、FPGA即现场可编程门阵列,是一类可编程数字逻辑器件,其内部可以由用户进行任意的逻辑功能编程,实现对电路结构的灵活修改和适应性调整。FPGA应用于数字信号处理、嵌入式系统、网络通信等领域。

3、ASIC即专用集成电路,是一种专门为某种特定应用而设计的、个性化的集成电路。ASIC可以根据用户需求实现任何功能,其开发成本很高ASIC 是一种专门的芯片,比如USB串口转换芯片,比如传感器芯片等。这种芯片功能在出厂后是固定的,无法改做他用,也就是内部硬件是固定的。,适用于量大的应用场景。

4、PLD即可编程逻辑器件,是指可以由用户根据特定的应用场景进行编程的数字逻辑器件,包括FPGA、CPLD等。

专用集成电路(

总的来说,这四种器件都是数字电路设计中常用的可编程电路器件,但它们的应用场景和设计复杂度有所不同,需要根据具体需求进行选择。

FPGA、CPLD、ASIC和PLD都是数字电路设计中常用的可编程逻辑器件。它们之间的关系如下:

FPGA和CPLD都是可编程逻辑器件,它们的区别在于FPGA的可编程逻辑单元数量更多,可实现的逻辑功能更复杂。

PLD是可编程逻辑器件的一种,它包括PAL(可编程阵列逻辑器件)和GAL(通用阵列逻辑器件)等类型,与FPGA和CPLD相比,PLD的可编程逻辑单元数量较少,适用于逻辑设计较为简单的场合。

ASIC是专用集成电路,其电路结构是固定的,无法重新编程,但具有高度定制性,可以根据特定的应用需求进行设计和制造,因此在高性能、高可靠性、低功耗等方面具有优势,但设计和制造成本也更高。

FPGA(现场可编程门阵列)、CPLD(复杂可编程逻辑器件)、ASIC(专用集成电路)和PLD(可编程逻辑器件)都是数字电路设计中常见的概念。

请问FPGA与DSP有什么区别?

4、 功能角度不同。

FPGA与DSP的区别如下:

1、硬件层面的不同。

在硬件层面,DSP是ASIC,如同CPU GPU一样,适宜于量产降低成本,缺点是(硬件)设计一旦确定,便不易于修改。而FPGA较灵活,可以通过硬件描述语言进行快速设计和改进,但成本较高,传统上讲用于ASIC的prototype设计。

2、软件层面的不同。

3(2)FPGA实验尤为重要、编程语言不同。

FPGA从事的工作是什么啊?

如图1所示,采集系统首先由数字波束合成器对多通道超声回波信号进行波束合成,数字波束合成器对不同通道信号进行延时,使同一点的信号同相相加,同时对多个通道的回波信号进行空间域上的加窗,类似匹配滤波,可以提高信号的信噪比。然后对合成后的超声视频信号做一个帧相关的预处理,即图像帧与帧之间对应象素灰度上的平滑处理。因为叠加在图像上的噪声是非相关且具有零均值的随机噪声,如果在相同条件下取若干帧的平均值来代替原图,则可减弱噪声强度。在帧相关过程中,FPGA要控制数据的读取、处理以及存储。在为了满足视频显示的实时性,该采集系统采用双帧存结构的乒乓机制,由FPGA实现读写互锁控制。经帧相关处理完后的视频数据交替写入帧存A和帧存B,帧存读根据后端处理速度读取帧存中的数据,送往DMA,DMA开启DMA通道进行数据传输。FPGA实现读写控制时,为了避免同时对一个帧存进行读写作,需要设置读写互斥锁进行存储器状态切换。

FPGA是什么?FPGA现状?如何学习FPGA?

FPGA介绍

FPGA是现场可编程门阵列的简称,FPGA的应用领域最初为通信领域,但目前,随着信息产业和微电子技术的发展,可编程逻辑嵌入式系统设计技术已经成为信息产业最热门的技术之一,应用范围遍及航空航天、医疗、通讯、网络通讯、安防、广播、汽车电子、工业、消费类市场、测量测试等多个热门领域。并随着工艺的进步和技术的发展,向更多、更广泛的应用领域扩展。越来越多的设计也开始以ASIC转向FPGA, FPGA正以各种电子产品的形式进入了我们日常生活的各个角落。

FPGA人才需求

每年对于FPGA设计人才的需求缺口巨大,FPGA设计人才的薪水也是行业内的。目前,美国已有FPGA人才40多万,地区也有7万多,而内地1万左右,可见渴望有更多的FPGA人才涌现出来。

如何学习FPGA?

FPGA对我们如此重要,那么对于初学者来说,到底该如何学习FPGA呢?学习一门技术有合适的指导老师,这样对掌握FPGA技术更容易,可惜的是大部分的学校还未开设相关的课程,也缺少具有实践经验的老师,那么如何才能找到一种捷径帮助初学者快速学会如此具有竞争力的技术呢?

(1)掌握FPGA的编程单片机、PSOC、FPGA三者的主要区别语言

除了学习编程语言以外,更重要的是实践,将自己设计的程序能够在真正的FPGA里运行起来,这时我们需要选一块板子进行实验,一般的红色飓风的板子基本上可以满足大家的需求,大家感兴趣的不妨买一块做做实验。

(3)FPGA培训不可忽视

在有条件的情况下,参加FPGA的培训可以在短时间内大幅提升自己的水平,因为有老师带着可以省去了很多弯路。笔者在网上发现国内家大学EDA实验室创始人之一的夏宇闻和未名芯锐搞了一个FPGA培训班,感兴趣的朋友可以去看看,网上也有很多的视频资源,也可下下来看看.

我想只要大家想学FPGA,想从事FPGA工作,总会有办法找到适合自己的方法.

FPGA的应用领域最初为通信领域,但目前,FPGA已完全摆脱了传统的通信领域而开始大规模向消费类等领域进军,除了通信领域的交换机、网络安全设备、基站等,越来越多的消费类产品采用了FPGA,包括手持学习机、、网络播放器、DTV接收卡、便携测距仪、数字视频设备、平板电视、数字录像机、鱼群等。毫无疑问,灵活可升级性、可编程性和价格的降低成为在消费类产品中广泛采用可编程器件的推动力。除此之外,FPGA在自动化控制、汽车电子等领域也越来越多的得到使用。在不远的将来,很可能在您所看到的每一个电子设备当中,都有FPGA的存在。

在电子设计领域,每年对于FPGA设计人才的需求缺口巨大,FPGA设计人才的薪水也是行业内的,现阶段在,成熟的FPGA系统工程师平均月薪都在10000元以上。 目前,美国已有FPGA人才40多万, 地区也有7万多,而内地1万左右。业内人士认为,现在FPGA/IC设计行业至少有20-30万的人才缺口,仅市场FPGA硬件开发人员的需求就已经超过了3万人,而且还在持续增加。(来自:未名芯锐FPGA中心)

fpga工程师是负责逻辑系统方案及测试方案制定。负责相关技术文档的编写,负责新技术的调研及落地,负责逻辑设计规范性、可靠性、可维护性的完善。具有能熟练使用Verilog来设计高速数字电路及运动控制功能。完成电路模块原理设计、样板制作、调试及验证协助其他工程师完成项目转产所需工作任务。

FPGA可以用来编写电路,是用来设计芯片的芯片,可以用编程语言把自己想要的电路设计出来。一般的如单片机里的电路已经固化的,只需要把程序输入就行,而FPGA则是通过编程语言来设计电路。

FPGA(Field Programmable Gate Array)是在PAL、GAL等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。

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