什么是FPGA芯片?FPGA芯片的執(zhí)行方式有哪些??

本文中，小編將對(duì)FPGA芯片予以介紹，如果你想對(duì)FPGA芯片的詳細(xì)情況有所認(rèn)識(shí)，或者想要增進(jìn)對(duì)FPGA芯片的了解程度，不妨請(qǐng)看以下內(nèi)容哦。

一、什么是FPGA芯片

首先，我們來了解一下語法么是FPGA芯片。

在最高層面上，F(xiàn)PGA是可重新編程的硅芯片。使用預(yù)建的邏輯塊和可重新編程布線資源，用戶無需再使用電路試驗(yàn)板或烙鐵,就能配置這些芯片來實(shí)現(xiàn)自定義硬件功能。 用戶在軟件中開發(fā)數(shù)字計(jì)算任務(wù)，并將它們編譯成配置文件或比特流，其中包含元器件相互連接的信息。此外，F(xiàn)PGA可完全可重配置，當(dāng)用戶在重新編譯不同的電路配置時(shí)，能夠當(dāng)即呈現(xiàn)全新的特性。 過去，只有熟知數(shù)字硬件設(shè)計(jì)的工程師懂得使用FPGA技術(shù)。 然而，高層次設(shè)計(jì)工具的興起正在改變FPGA編程的方式，其中的新興技術(shù)能夠?qū)D形化程序框圖、甚至是C代碼轉(zhuǎn)換成數(shù)字硬件電路。

各行各業(yè)紛紛采用FPGA芯片是源于FPGA融合了ASIC和基于處理器的系統(tǒng)的最大優(yōu)勢(shì)。 FPGA能夠提供硬件定時(shí)的速度和穩(wěn)定性,且無需類似自定制ASIC設(shè)計(jì)的巨額前期費(fèi)用的大規(guī)模投入。 可重新編程的硅芯片的靈活性與在基于處理器的系統(tǒng)上運(yùn)行的軟件相當(dāng)，但它并不受可用處理器內(nèi)核數(shù)量的限制。與處理器不同的是，F(xiàn)PGA屬于真正的并行實(shí)行，因此不同的處理操作無需競(jìng)爭(zhēng)相同的資源。 每個(gè)獨(dú)立的處理任務(wù)都配有專用的芯片部分，能在不受其它邏輯塊的影響下自主運(yùn)作。因此，添加更多處理任務(wù)時(shí)，其它應(yīng)用性能也不會(huì)受到影響。

二、FPGA芯片執(zhí)行方式

通過上面的介紹，想必大家對(duì)FPGA芯片已經(jīng)具備了初步的認(rèn)識(shí)。在這部分，我們主要來了解一下FPGA芯片的運(yùn)行方式。FPGA執(zhí)行方式為單片機(jī)—串行執(zhí)行，F(xiàn)PGA—并行執(zhí)行。

下面，我們來詳細(xì)看一下FPGA芯片的這兩種執(zhí)行方式。

FPGA有兩種運(yùn)行模式，即下載模式和燒寫模式。下載模式是在上電的情況下通過JTAG接口直接把程序(Altera平臺(tái)下是.sof文件，SRAM Object File)下載到FPGA中。因?yàn)镕PGA是基于SRAM結(jié)構(gòu)的，因此斷電后剛剛下載的程序就丟掉了，上電后必須重新下載才可以運(yùn)行該程序。燒寫模式是通過Blaster電纜把編譯生成的目標(biāo)文件(Altera平臺(tái)下是.pof文件，Programming Object File)燒寫到配置芯片中。配置芯片通常是和FPGA配套使用的專用Flash，EPCS后面的數(shù)字代表位寬。一旦程序燒到配置芯片中后，在板子上電的時(shí)候FPGA就自動(dòng)從配置芯片下載程序，之后會(huì)有一個(gè)自動(dòng)的全局復(fù)位(根據(jù)約束的上電電平)。

在現(xiàn)實(shí)生活中，硬件是具體的、形象的，也是看得見、摸得著的，例如一張桌子、一把椅子。而軟件則相反，它沒有具體的形態(tài)與形象的外觀，你看不見它，也摸不著它，但是你卻能感受到它，因?yàn)檐浖偸且劳杏谟布嬖诘?，你可以通過硬件的行為去感受它。如果以人本身打個(gè)比方的話，人的硬件就是指人的身體，包括人的骨骼、大腦、五臟六腑、皮膚等等，而人的軟件就是指人的智商、情商、身體協(xié)調(diào)性、速度、力量。

具體到我們的計(jì)算機(jī)及電子相關(guān)領(lǐng)域，軟件一般指的就是程序代碼，而硬件指的就是具體的電路板、芯片、電子元器件等。

軟件的執(zhí)行必須依附于硬件，在編程時(shí)，如果需要對(duì)軟件運(yùn)行的硬件環(huán)境有詳細(xì)的了解，那么這種代碼對(duì)應(yīng)的軟件產(chǎn)品一般叫驅(qū)動(dòng)程序;如果不需要對(duì)軟件運(yùn)行的硬件環(huán)境有太多了解，那么這種代碼對(duì)應(yīng)的軟件產(chǎn)品一般叫應(yīng)用程序。

以上便是小編此次帶來的有關(guān)FPGA芯片的全部內(nèi)容，十分感謝大家的耐心閱讀，想要了解更多相關(guān)內(nèi)容，或者更多精彩內(nèi)容，請(qǐng)一定關(guān)注我們網(wǎng)站哦。