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標題: FPGA實際中生活中可以用來干嘛？ [打印本頁]

作者: 奎爾塞拉 時間: 2018-3-8 09:10
標題: FPGA實際中生活中可以用來干嘛？
本人51單片機學得比較多一點，會一丟丟stm32.目前做項目也主要是用51，程序部分不難主要是練一下硬件的選型設計吧。
把手頭的事情做完，我就有一段空閑了，那么接下來學stm32還是fpga？有點猶豫，但更偏向于fpga。于是產生了這個問題。
單片機，成本比較低，開發比較簡單，從計算器，萬用表，洗衣機到智能手環，掃地機器人，無人機都有他的身影。但是fpga可以用來干嘛？
我目前對fpga的了解是，成本高，所以注定洗衣機這種東西雖然用它可以做但是太不劃算了。另外他是純硬件，我的理解就是這樣的，比如我在控制過程中需要計算梯度，那么可能就需要把數據傳送到上位機來算，中間數據傳輸、處理的速度都比較慢，而直接通過對設計好的硬件加激勵，幾乎瞬間就可以響應，這便是fpga的優勢。
但是，fpga可以用來干嘛？我不清楚。比如做一個復雜的倒立擺系統應該可以用單片機+上位機來實現，甚至也可以用嵌入式系統不要上位機實現（嗯，我猜的啊），那么我認為用fpga亦可以實現。但是，這（控制）屬于fpga的用途之一么？因為他成本在這里擺著。。。

作者: angmall 時間: 2018-3-11 15:43
FPGA（Field－Programmable Gate Array），即現場可編程門陣列，它是在PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎上進一步發展的產物。它是作為專用集成電路（ASIC）領域中的一種半定制電路而出現的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數有限的缺點。FPGA的用途如下：

電路設計：連接邏輯，控制邏輯是FPGA早期發揮作用比較大的領域也是FPGA應用的基石，這也是FPGA的一個重要作用。

產品設計：把相對成熟的技術應用到某些特定領域如通訊，視頻，信息處理等等開發出滿足行業需要并能被行業客戶接受的產品這方面主要是FPGA技術和專業技術的結合問題，另外還有就是與專業客戶的界面問題產品設計還包括專業工具類產品及民用產品，前者重點在性能，后者對價格敏感產品設計以實現產品功能為主要目的，FPGA技術是一個實現手段在這個領域，FPGA因為具備接口，控制，功能IP，內嵌CPU等特點有條件實現一個構造簡單，固化程度高，功能全面的系統產品設計將是FPGA技術應用最廣大的市場。

系統級的應用：系統級應用是FPGA與傳統的計算機技術結合，實現一種FPGA版的計算機系統如用Xilinx　V-4,V-5系列的FPGA，實現內嵌POWER　PC　CPU,然后再配合各種外圍功能，實現一個基本環境，在這個平臺上跑LINUX等系統，這個系統也就支持各種標準外設和功能接口（如圖象接口）了這對于快速構成FPGA大型系統來講是很有幫助的。

目前以硬件描述語言（Verilog 或 VHDL）所完成的電路設計，可以經過簡單的綜合與布局，快速的燒錄至 FPGA 上進行測試，是現代 IC 設計驗證的技術主流。這些可編輯元件可以被用來實現一些基本的邏輯門電路（比如AND、OR、XOR、NOT）或者更復雜一些的組合功能比如解碼器或數學方程式。在大多數的FPGA里面，這些可編輯的元件里也包含記憶元件例如觸發器（Flip－flop）或者其他更加完整的記憶塊。

　　系統設計師可以根據需要通過可編輯的連接把FPGA內部的邏輯塊連接起來，就好像一個電路試驗板被放在了一個芯片里。一個出廠后的成品FPGA的邏輯塊和連接可以按照設計者而改變，所以FPGA可以完成所需要的邏輯功能。　　

FPGA一般來說比ASIC（專用集成芯片）的速度要慢，無法完成復雜的設計，而且消耗更多的電能。但是他們也有很多的優點比如可以快速成品，可以被修改來改正程序中的錯誤和更便宜的造價。廠商也可能會提供便宜的但是編輯能力差的FPGA。因為這些芯片有比較差的可編輯能力，所以這些設計的開發是在普通的FPGA上完成的，然后將設計轉移到一個類似于ASIC的芯片上。另外一種方法是用CPLD（復雜可編程邏輯器件備）。

作者: YUSUJIFENG 時間: 2018-3-11 17:19
FPGA是數字邏輯控制，可以用來現在的高精度圖像識別處理

作者: 奎爾塞拉 時間: 2018-3-12 00:05

angmall 發表于 2018-3-11 15:43
FPGA（Field－Programmable Gate Array），即現場可編程門陣列，它是在PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎上 ...

你好，我就是想了解一下一般哪些產品會用到fpga。類似于您這邊的系統介紹說實話我能看懂一些但是并不能全部看懂。我聽說這個前景很好，但是對于單片機這種我能實實在在的看到可以在哪些地方使用，而fpga我看不到（不過我認為絕大多數能使用單片機的地方都能使用fpga，如果不考慮成本。。）

作者: ApolloD 時間: 2018-3-12 08:23

angmall 發表于 2018-3-11 15:43
FPGA（Field－Programmable Gate Array），即現場可編程門陣列，它是在PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎上 ...

對的

作者: angmall 時間: 2018-3-12 18:20
FPGA的未來

作為一種可編程邏輯器件，FPGA在短短二十多年中從電子設計的外圍器件逐漸演變為數字系統的核心。伴隨半導體工藝技術的進步，FPGA器件的設計技術取得了飛躍發展及突破。通過FPGA器件的發展歷程來看，今后仍將朝下以下幾個方向發展：

· 高密度、高速度、寬頻帶、高保密；

· 低電壓、低功耗、低成本、低價格；

· IP軟/硬核復用、系統集成；

· 動態可重構以及單片集群；

· 緊密結合應用需求，多元化發展。

此外，集成了FPGA 架構、硬核CPU 子系統（ARM/MIPS/MCU）及其他硬核IP 的芯片已經發展到了一個“關鍵點”，它將在今后數十年中得到廣泛應用，為系統設計人員提供更多的選擇。例如，以應用為導向，在受專利保護的FPGA平臺架構上無縫集成特定功能模塊，以形成具備行業競爭優勢（高性價比）的獨特產品。

從技術上來看，GPU、FPGA 和 ASIC 都各有千秋。從實際應用來看，GPU 擁有最完善的生態系統支撐，具有較大的先發優勢。

作者: angmall 時間: 2018-3-12 18:30
并行計算效率高。FPGA屬于并行計算，一次可執行多個指令的算法，而傳統的ASIC、DSP甚至CPU都是串行計算，一次只能處理一個指令集，如果ASIC和CPU需要提速，更多的方法是增加頻率，所以ASIC、CPU的主頻一般較高。FPGA雖然普遍主頻較低，但對部分特殊的任務，大量相對低速并行的單元比起少量高效單元而言效率更高。另外，從某種角度上說，FPGA內部其實并沒有所謂的“計算”，最終結果幾乎是類似于ASIC“電路直給”，因此執行效率就大幅提高。

作者: admin 時間: 2018-3-20 01:40
實際生活中用的FPGA雖然沒有單片機多，但就我本人所處的這個房間來說，我發現了2個FPGA 一個是機頂盒里面，另一個是一塊專業pci聲卡。另外礦機也有用fpga做的功耗比顯卡低，既然intel老大都要巨資收購Altera，說明FPGA將來很可能被應用于人工智能等大規模并行計算，潛力無限

作者: pjh93 時間: 2018-3-20 10:42
各種虛擬幣礦機用的就是fpga芯片你假如自己專研一下算法還是很有裨益的

作者: GeniusXF 時間: 2018-3-30 23:46
我們老師建議我們學fpga，其它不多說

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