fpga是什么_FPGA是什么的缩写

2024-11-10 09:55 - 立有生活网

用FPGA可以设计什么

3.4 DMA传输

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:

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电路设计:连接逻辑,控制逻辑是FPGA早期发挥作用比较大的领域也是FPGA应用的基石,这也是FPGA的一个重要作用。

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,相当于MCU+可编程模拟外围电路+可编程数字外围电路。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。

fpga是什么意思 ASIC是什么意思

在学习一门技术之前我们往往从它的编程语言开始,如同学习单片机一样,我们从C语言开始入门,当掌握了C语言之后,开发单片机应用程序也就不是什么难事了。学习FPGA也是如此,FPGA的编程语言有两种:VHDL和Verilog,这两种语言都适合用于FPGA的编程,VHDL是由美国军方组织开发的,在1987年就成为了IEEE的标准;而Verilog则是由一家民间企业的私有财产转移过来的,由于其优越性特别突出,于是在1995年也成为了IEEE标准。VHDL在欧洲的应用较为广泛,而Verilog在、美国、日本、等地应用较为广泛,作者比较推崇是Verilog,因为它非常易于学习,很类似于C语言,如果具有C语言基础的人,只需要花很少的时间便能迅速掌握Verilog,而VHDL则较为抽象,学习的时间较长。

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。

FPGA涉及到的方向很多,航天,医疗,图像处理,通信领域都有涉及

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。

但是FPGA,你可以编程使得C是A与上B,也可以编程使得C是A或上B,或者其他更复杂的逻辑处理。

ASIC(仅限纯数字处理类的芯片)相当于一个已经写好程序且无法再更改的FPGA。

FPGA(Field-Programmable Gate Array),即现场可编程门阵列,

ASIC是Application Specific Integrated Circuit的英文缩写,在集成电路界被认为是一种为专门目的而设计的集成电路。

fpga是什么意思 ASIC是什么意思

FPGA(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。Field-Programmable

Gate

Array),即现场可编程门阵列,

ASIC是Application

SpecifPLD是小规模集成电路,主要是替代TTL集成电路的可编程逻辑电路ic

Circuit的英文缩写,在集成电路界被认为是一种为专门目的而设计的集成电路。

FPGA、单片机、嵌入式等的区别是什么?

简单的来说,

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(1)掌握FPGA的编程语言口电平。

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。

FPGA即现场可编程门阵列,他的内部是大量的门电路,可以根据Verilog 或 VHDL等硬件描述语言的描述自动进行连线。

三者比较的话: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,硬件奔的参考资料:话,相当于一个高级单片机。

原理中的FPGA是什么意思

fpga开发的语言是Verilog HDL。

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。

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。

3、系统FPGA 是现场可编辑门阵列 主要做信号采集、图像处理、数字滤波等高效的处理系统。至于你问什么平台 没有理解你想问什么设计与实现

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:

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。

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。

3.3 帧存乒乓读写控制机制

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:

(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;

(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;

(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。

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。

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。

单片机,PSoc和FPGA有什么区别和联系

举个例子,一个74系列的与门芯片,输入A B ,输出C是A与上B ,这个永远不会变,

单片机、PSOC、FPGA三者的主要区别

(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。

FPGA是可编程数字外围电路。

的特点就是集成度高,设计灵活。可以看成是MCU,FPGA/CPLD,ispPAC,呵呵。

1.它里面包含MCU(psoc1为m8c,psoc3为51,psoc5为arm

Cortex-M3),这是和你讲的那几种是有区别的。它可以很方便的实现系统设计,虽然fpga可以通过设计实现软核,但增加了设计难度,性能也达不到硬核的程度。

3.PSoC设计很简单,并且可以实现重构

4.psoc除了具备一般单片机的资源外,还有可编程时钟,低电压检测,升压泵,内部精密参考电压等等资源

PLD和FPGA是什么关系?

看代码建模型,用数现在的单片机一般是mcu+有限的固定的模拟或数字外围学思维来简化设计逻辑,了解时钟与触发器的关系。

FPGA 是大规模集成电路,它是在PLD、PAL、GAL 、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展而成的。或者说是经过了几代的升级产品

fpga能做什么

FPGA在传统通信领域,图像处理,医疗。5g基站建设,有非2、系统构成工作原理常广泛的应用

尤其是在图像处理、信号采集、通信等领域应用非常广泛。

通信系统中的滤波运算、利用并行架构实现数字信号处理的功能。高效的进行视频图像给处理、高速接口设计、人工智能以及IC领域的FPGA原型验证

可以从事通信、数据处理、网络、仪器、工业控制、军事、航空航天、集成电路、人工智能等领域的工作。

fpga目前主流是用在通信图像方面。FPGA 的大流量高速是很多需要实时传输或者大数据传输的工具

近几年可编程的门阵列(FPGA)技术发展迅速,其高度的灵活性,使其在通信(5G)、数据处理、网络、仪器、工业控制、军事、航空航天、集成电路、人工智能等领域得到越来越广泛的应用。在数字IC设计领域,前端验证工作一般都是用FPGA完成的,因此FPGA工程师也是IC设计公司迫切需要的人才。 FPGA/IC逻辑设计开发已经成为当前最有发展前途的行业之一,特别是熟悉硬件构架的FPGA系统工程师。

FPGA有很多功能,主要是利用verilog或者vhdl语言编写逻辑,这个逻辑类似于c语言,只是比c语言更直接(因为是面向硬件的嘛)。c语言能做的东西都能用FPGA完成,例如作为CPU控制其他硬件(你能想到的各种功能的芯片,如ad/da);能进行视频图像处理;由于其高速使得FPGA在通信领域也广泛应用。

基于fpga设计数字扩展资料系统,可以将使用通用逻辑器件的任何数字电路,都设计到fpga中实现。

fpga 是什么??做什么的???什么平台???一定采纳

通常情况下,通信行业综合考虑成本以及运营等各方面的因素,在终端设备数量比较多的位置,FPGA的用量比较大,基站最适合使用FPGA,基站几乎每一块板子都需要使用FPGA芯片,而且型号比较高端,可以处理复杂的物理协议,实现逻辑控制。

fpga是逻辑门阵列,初学情况下可以把它考虑成电路,与单片机ARM区别很大;可以用来做1通信协议转换,如SPI、I2C,可以用来做2逻辑粘合,如实现译码器,编码器等,可以用来做3数字信号处理,如数据运算,数字滤波器等,属于比较高级的应用;FPGA厂家有不少,突出的有xilinx,开发数电,verilog vhdl,仿真软件,时序,数字信号处理,各类总线协议,……平台是ISE,厂商altera对应平台quartus,厂商Ac对应平台Libero,厂商Latt对应平台ispLEVER。

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(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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