(本文為明德?lián)P原創(chuàng)，轉(zhuǎn)載需注明出處）前一篇我們主要以單片機(jī)為例子講述了FPGA和單片機(jī)內(nèi)部結(jié)果的差異來(lái)解釋“現(xiàn)場(chǎng)可編程的門陣列”。既然兩者在編程設(shè)計(jì)上不一樣，那么，在應(yīng)用上又有什么不一樣呢？還是以單片機(jī)為例子講解。
單片機(jī)的用途非常廣，廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過(guò)程控制、工業(yè)控制等領(lǐng)域。那么，作為結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的FPGA，實(shí)現(xiàn)功能強(qiáng)大，但是實(shí)現(xiàn)難度也很大，所以FPGA一般是用在哪里？
一般用在通訊的接口設(shè)計(jì)上，還有數(shù)字信號(hào)處理等比較高端的場(chǎng)合。什么是高端場(chǎng)合？高端場(chǎng)合就是數(shù)據(jù)量特別大，速度特別快，進(jìn)度要求特別高，這種場(chǎng)合就會(huì)用到FPGA, 而一般的應(yīng)用上，比方說(shuō)我們控制方面的，日常使用上，那么我們的單片機(jī)是用的比較多。
FPGA還有一個(gè)特殊的應(yīng)用場(chǎng)合，就是作為ASIC 的原型驗(yàn)證。例如，我們都知道，集成電路的一個(gè)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)流程時(shí)間很長(zhǎng)，而且風(fēng)險(xiǎn)很高，當(dāng)我們做一個(gè)集成電路開(kāi)發(fā)的時(shí)候，從代碼編寫到仿真驗(yàn)證，到最后的布局布線，到最后的生產(chǎn)出來(lái)，短則需要幾個(gè)月，甚至到一兩年，都是可能的。而且不到最后生產(chǎn)出來(lái)的一刻，你都不知道它是否成功，沒(méi)有真正的電路跑過(guò)，只能在電腦上進(jìn)仿真，為了保證這種成功率，讓我們的生產(chǎn)一次就能通過(guò)，能成功。一般來(lái)說(shuō)，在產(chǎn)品決定生產(chǎn)之前，就需要讓FPGA去跑一跑，去驗(yàn)證下需要實(shí)現(xiàn)的功能，所以，F(xiàn)PGA的一個(gè)作用就是集成硬件的原型驗(yàn)證的功能。
除了上面的通訊接口、數(shù)字化處理等高端場(chǎng)合，以及原型驗(yàn)證場(chǎng)合。還有另一個(gè)用得比較多的場(chǎng)合，即“非標(biāo)場(chǎng)合”。什么是非標(biāo)場(chǎng)合，首先我們來(lái)談一下標(biāo)準(zhǔn)場(chǎng)合，例如大家可以看到我們電路里面有很多電路的標(biāo)準(zhǔn)，接口標(biāo)準(zhǔn)，電路標(biāo)準(zhǔn)，比如大家看得清楚的，USB接口，還有手機(jī)充電接口，都是只有兩三個(gè)，比如說(shuō)蘋果手機(jī)它也有自己的接口，這就是一個(gè)接口標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)接口定下來(lái)了，大家都遵守它、支持它，這個(gè)市場(chǎng)量很大。但是，還有一種特殊場(chǎng)合，它的市場(chǎng)上本身就不大，設(shè)計(jì)、生產(chǎn)出來(lái)，本身只有限量版十幾臺(tái)或者幾百臺(tái)，比如說(shuō)原子彈，可能生產(chǎn)幾千個(gè)，不可能生產(chǎn)幾十萬(wàn)個(gè)，那么它所配套的電路也不需要那么多，可能一點(diǎn)點(diǎn)夠了，這個(gè)就是一個(gè)特殊的場(chǎng)合，在這種場(chǎng)合之下不用定標(biāo)準(zhǔn)的接口，一般會(huì)有自己特殊定義的接口。而且這種情況下，很難找到對(duì)應(yīng)的芯片實(shí)現(xiàn)各種接口，此時(shí)，F(xiàn)PGA就派上用場(chǎng)了，根據(jù)它的可編特點(diǎn)，去設(shè)計(jì)它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)電路，然后進(jìn)行對(duì)接，實(shí)現(xiàn)我們需要的功能。這也是FPGA比較常見(jiàn)的一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)合——軍工領(lǐng)域。
除了軍工領(lǐng)域的應(yīng)用，還有一個(gè)領(lǐng)域也是應(yīng)用得比較多的，那就是新科技、新科學(xué)的一個(gè)新型應(yīng)用，當(dāng)市場(chǎng)還沒(méi)開(kāi)拓的時(shí)候，沒(méi)有人會(huì)大量生產(chǎn)一批芯片，這時(shí)候FPGA就根據(jù)電路設(shè)計(jì)，根據(jù)技術(shù)設(shè)計(jì)新產(chǎn)品，并且生產(chǎn)出來(lái)看看市場(chǎng)的反應(yīng)，如果市場(chǎng)反應(yīng)良好，就會(huì)進(jìn)行大規(guī)模的生產(chǎn)和應(yīng)用。所以，一般涉及創(chuàng)新的科技產(chǎn)品，都需要應(yīng)用到FPGA，一般來(lái)說(shuō)，用FPGA來(lái)開(kāi)發(fā)的人才也是創(chuàng)新型人才。
隨著科技的飛速發(fā)展，生活中越來(lái)越多領(lǐng)域需要?jiǎng)?chuàng)新，需要?jiǎng)?chuàng)造更新的領(lǐng)域，因此，FPGA的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，更深入。與之需求的FPGA技術(shù)工程師也越來(lái)越緊缺。
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1. MIPI視頻拼接
2. SLVS-EC轉(zhuǎn)MIPI接口(IMX472 IMX492)
3. PCIE采集系統(tǒng)
4. 圖像項(xiàng)目
5. 高速多通道ADDA系統(tǒng)
6. 基于FPGA板卡研發(fā)
7. 前端模擬采集、射頻、電荷靈敏前置放大器
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