FPGA 器件屬于專用集成電路中的一種半定制電路，是可編程的邏輯列陣。為了增進對FPGA的認識，本文將對FPGA的應(yīng)用，以及FPGA的配置方式予以介紹。如果你對FPGA，或者是對本文內(nèi)容具有興趣，不妨和小編一起來繼續(xù)認真往下閱讀哦。
一、FPGA應(yīng)用
FPGA另一個新應(yīng)用是取代DSP，由于FPGA適合規(guī)劃成可同時大量平行運算組態(tài)，如此可加速數(shù)字信號運算。
所謂的「取代」，其實牽涉到價格效能比(Price Performance Rate，中國內(nèi)地方面稱為：性價比，性能價格比)問題，相同的數(shù)字信號運算工作可以用FPGA運算，也可以用DSP運算，重點在于芯片成本，一般而言FPGA的芯片價格貴過DSP，但FPGA同時間可平行執(zhí)行的數(shù)字信號運算量比DSP大，當數(shù)字信號運算的需求量夠大時，F(xiàn)PGA在價格效能比上就會超越DSP。
若更具體說明，一顆高效能的DSP約要30至200美元，而一顆高階的FPGA則約200美元，高效能的DSP同時間可以處理4個信道的數(shù)字信號，而高階的FPGA則可因應(yīng)20至40個信道以上的信號運算，如此簡單將信道數(shù)與價格相除，可明顯看出在同時多組運算時FPGA的成本低于DSP。
當然，先決條件是應(yīng)用需求上需要同時間的多組運算，并非所有的應(yīng)用都需要大量的數(shù)字信號運算，不過無線基地臺方面確實有此種需求，但無線基地臺前端的用戶裝置則沒有這類的需求，事實上現(xiàn)在確實有諸多的無線基地臺，已從過去完全只用DSP方式來進行信號收發(fā)解析處理，改成部份使用DSP、部份使用FPGA。
但是這也并非絕對，原因有二，一是FPGA仍在積極降價中，未來的價格性能比會持續(xù)提升，目前只有大量的數(shù)字信號運算是屬于FPGA較合算，但日后也會逐漸往中階、初階發(fā)展，接下來可能小規(guī)模性的基地臺(如Pico Cell、Femto Cell等)也會使用。
二、FPGA配置方式
根據(jù)FPGA配置過程控制者的不同，我們將配置方式主要分為三類：
FPGA控制配置過程第一種最常見的模式是，從片外FLASH中加載配置所需的比特流，F(xiàn)PGA內(nèi)部產(chǎn)生時鐘，整個過程有FPGA自主控制。FPGA 上電以后，將配置數(shù)據(jù)從FLASH中，讀入到SRAM中，實現(xiàn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)映射。
優(yōu)點：不需要借助其他模塊或者終端，自己控制整個過程。
缺點：一般只能從FLASH(掉電不會丟失數(shù)據(jù))或者其他片外非易失性存儲器中，加載配置，配置方式有限。
處理器控制器控制配置過程第二種模式是，通過借助處理器、控制器或者其他終端，完成配置過程。FPGA 作為從設(shè)備，微處理器或者控制電路提供配置所需的時序，實現(xiàn)配置數(shù)據(jù)的下載。
優(yōu)點：配置方式靈活?？梢詫⑴渲脭?shù)據(jù)放置在FLASH、硬盤燈存儲介質(zhì)中，通過其他終端完成整個配置過程。
缺點：需要借助其他終端設(shè)備。
通過JTAG配置第三種模式，通過JTAG完成配置。一般情況下，是通過JTAG進行調(diào)試，將比特流文件下載到FGPA中。需要注意的是，這種模式下，如果出現(xiàn)斷電，則配置失效。
此外有的FPGA還可以通過網(wǎng)絡(luò)進行配置，在實際工作中，接觸較少，所以不再贅述。
單片F(xiàn)PGA和多片F(xiàn)PGA的配置過程類似，但還是有些不同，下面我們分開來描述一下，在FPGA控制配置過程這種模式下面，兩者的異同。
單片F(xiàn)PGA配置FPGA 的CCLK 管腳，提供工作時鐘給PROM ，PROM 在CCLK 的上升沿，將數(shù)據(jù)從D0 管腳送到FPGA 的DIN 管腳，這種方式是最簡單也是最常用的一種配置方式。在這種方式下，有兩點非常重要：
電源適配性。從上面描述可以看出，整個過程需要FPGA和PROM之間進行通信，所以兩者的接口電平必須一致，即FPGA管腳電壓和PROM的輸入電壓相等。JTAG鏈的完整性。保證JTAG 連接器、FPGA、PROM 的TMS、TCK 連在一起，保證從JTAG 連接器TDI 到其TDO 之間閉合回路。多片F(xiàn)PGA配置配置過程單片和多片過程相似，但是多片F(xiàn)PGA 配置時，需要區(qū)分主設(shè)備從設(shè)備，且需要選擇不同的配置模式。
以上就是小編這次想要和大家分享的有關(guān)FPGA的內(nèi)容，希望大家對本次分享的內(nèi)容已經(jīng)具有一定的了解。如果您想要看不同類別的文章，可以在網(wǎng)頁頂部選擇相應(yīng)的頻道哦。
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