FPGA的工作原理蘊含著獨特的智慧。在設計階段,工程師們使用硬件描述語言,如Verilog或VHDL,來描述所期望實現(xiàn)的數(shù)字電路功能。這些代碼就如同一份詳細的建筑藍圖,定義了電路的結(jié)構與行為。接著,借助綜合工具,代碼被轉(zhuǎn)化為門級網(wǎng)表,將高層次的設計描述細化為具體的門電路和觸發(fā)器組合。在布局布線階段,門級網(wǎng)表會被精細地映射到FPGA芯片的物理資源上,包括邏輯塊、互連和I/O塊等。這個過程需要精心規(guī)劃,以滿足性能、功耗和面積等多方面的限制要求生成比特流文件,該文件包含了配置FPGA的關鍵數(shù)據(jù)。當FPGA上電時,比特流文件被加載到芯片中,配置其邏輯塊和互連,從而讓FPGA“變身”為具備特定功能的數(shù)字電路,開始執(zhí)行預定任務。 集成電路技術交流分享。廣東開發(fā)板FPGA學習視頻
FPGA 的工作原理 - 比特流加載與運行:當 FPGA 上電時,就需要進行比特流加載操作。比特流可以通過各種方法加載到設備的配置存儲器中,比如片上非易失性存儲器、外部存儲器或配置設備。一旦比特流加載完成,配置數(shù)據(jù)就會開始發(fā)揮作用,對 FPGA 的邏輯塊和互連進行配置,將其設置成符合設計要求的數(shù)字電路結(jié)構。此時,F(xiàn)PGA 就像是一個被 “組裝” 好的機器,各個邏輯塊和互連協(xié)同工作,形成一個完整的數(shù)字電路,能夠處理輸入信號,按照預定的邏輯執(zhí)行計算,并根據(jù)需要生成輸出信號,從而完成設計者賦予它的各種任務,如數(shù)據(jù)處理、信號運算、控制操作等廣東ZYNQFPGA基礎一款好的 FPGA 為電子設計帶來無限可能。
FPGA在數(shù)字信號處理(DSP)領域展現(xiàn)出強大的性能優(yōu)勢。傳統(tǒng)的DSP芯片雖然在特定算法處理上具有優(yōu)勢,但缺乏靈活性;而FPGA通過并行計算架構和豐富的邏輯資源,能夠?qū)崿F(xiàn)各種復雜的數(shù)字信號處理算法。例如,在音頻處理中,F(xiàn)PGA可以同時對多路音頻信號進行實時編碼、混音和音效處理。通過實現(xiàn)MP3、AAC等音頻編碼標準,將原始音頻數(shù)據(jù)壓縮以便存儲和傳輸;還原高質(zhì)量的音頻信號。在圖像處理方面,F(xiàn)PGA能夠?qū)Ω咔逡曨l流進行實時處理,完成圖像濾波、邊緣檢測、目標識別等任務。在智能安防監(jiān)控系統(tǒng)中,F(xiàn)PGA可以并行分析多個攝像頭的視頻數(shù)據(jù),及時發(fā)現(xiàn)異常行為并觸發(fā)報警。其并行處理能力和可定制化特性,使得FPGA在數(shù)字信號處理領域成為替代傳統(tǒng)DSP芯片的理想選擇。
米聯(lián)客推出的開源 FPGA 低時延 ISP 圖像處理方案,聚焦于 FPGA 在圖像處理領域的高效應用。該方案依托 MLK-H10-CK203/204 國產(chǎn)安路 FPGA 開發(fā)板,實現(xiàn)從 MIPI 接口采集攝像頭數(shù)據(jù),經(jīng) ISP 圖像算法處理后緩存至 DDR,由 HDMI 接口輸出。方案著重低延遲設計,契合自動駕駛、機器視覺、醫(yī)療內(nèi)窺鏡等對實時性要求極高的場景。米聯(lián)客不僅詳細闡述算法原理,還開源所有源碼與教程,助力客戶深入學習、靈活應用,利用 FPGA 并行處理、可定制化硬件邏輯與低延遲特性,提升圖像處理效率與質(zhì)量。FPGA是一種可以重構電路的芯片。
FPGA實現(xiàn)的氣象雷達回波信號實時處理系統(tǒng)氣象雷達回波信號處理對時效性要求極高,我們基于FPGA構建了高性能處理平臺。系統(tǒng)首先對雷達接收的回波信號進行數(shù)字下變頻,將高頻信號轉(zhuǎn)換為基帶信號。利用FPGA的流水線技術,設計了多級濾波模塊,可有效去除雜波干擾,在強對流天氣環(huán)境下,雜波抑制比達到40dB以上。在回波強度計算環(huán)節(jié),我們采用并行累加算法,大幅提升了計算效率。處理一個100×100像素的雷達掃描區(qū)域,傳統(tǒng)CPU需耗時500ms,而FPGA只需80ms。此外,系統(tǒng)支持多模式掃描處理,無論是S波段、C波段還是X波段雷達數(shù)據(jù),都能通過重新配置FPGA邏輯實現(xiàn)快速解析。生成的氣象云圖可實時傳輸至氣象中心,為災害預警提供及時準確的數(shù)據(jù)支持,在臺風、暴雨等極端天氣監(jiān)測中發(fā)揮了重要作用。 在高速存儲系統(tǒng)中,F(xiàn)PGA 大顯身手。遼寧XilinxFPGA加速卡
國產(chǎn)FPGA,走到哪一步了?廣東開發(fā)板FPGA學習視頻
FPGA 的基本結(jié)構 - 輸入輸出塊(IOB):輸入輸出塊(IOB)在 FPGA 中扮演著 “橋梁” 的角色,負責連接 FPGA 芯片和外部電路。它承擔著 FPGA 數(shù)據(jù)信號收錄和傳輸?shù)年P鍵作業(yè)要求,支持多種電氣標準,如 LVDS、PCIe 等。通過 IOB,F(xiàn)PGA 能夠與外部的各種設備,如傳感器、執(zhí)行器、其他集成電路等進行順暢的通信。無論是將外部設備采集到的數(shù)據(jù)輸入到 FPGA 內(nèi)部進行處理,還是將 FPGA 處理后的結(jié)果輸出到外部設備執(zhí)行相應操作,IOB 都發(fā)揮著至關重要的作用,確保了 FPGA 與外部世界的數(shù)據(jù)交互準確無誤。廣東開發(fā)板FPGA學習視頻
常州米聯(lián)客信息科技有限公司于2017年5月11日正式成立,自成立之日起,便以推動FPGA和SOC技術的廣泛應用為己任,不斷探索創(chuàng)新。公司具備強大的技術研發(fā)實力,在硬件研發(fā)方面,擁有豐富的產(chǎn)品線,涵蓋國際大廠品牌AMD、ALTERA,以及國內(nèi)的安路FPGA、龍芯中科、瑞芯微等,為客戶提供了多元化的選擇。公司研發(fā)的核心板模塊,經(jīng)過精心設計和嚴格測試,具有出色的性能和穩(wěn)定性。在軟件生態(tài)方面,米聯(lián)客同樣投入大量精力,研發(fā)出配套的軟件解決方案,與硬件模塊完美結(jié)合,為客戶提供一站式服務。在實際應用中,米聯(lián)客的產(chǎn)品和方案在科研驗證方面,為科研工作提供了可靠的技術平臺,加速科研成果轉(zhuǎn)化;在工業(yè)自動化領域,優(yōu)化生產(chǎn)流程,提升企業(yè)競爭力;在儀表儀器行業(yè),提高了儀器的測量精度和可靠性;在醫(yī)療產(chǎn)品中,為醫(yī)療設備的創(chuàng)新提供技術支持,提升醫(yī)療服務水平;在機器視覺和自動駕駛領域,通過精細的數(shù)據(jù)處理,推動相關技術不斷發(fā)展。米聯(lián)客正憑借其專業(yè)的技術和質(zhì)量的產(chǎn)品,在各行業(yè)中發(fā)揮著重要作用。