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來源: 發(fā)布時(shí)間:2025-07-15

工業(yè)控制領(lǐng)域?qū)?shí)時(shí)性和可靠性有著近乎嚴(yán)苛的要求,而 FPGA 恰好能夠完美契合這些需求。在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線中,從可編程邏輯控制器(PLC)到機(jī)器人控制,F(xiàn)PGA 無處不在。以伺服電機(jī)控制為例,F(xiàn)PGA 能夠利用其硬件并行性,快速、精確地生成控制信號(hào),實(shí)現(xiàn)對(duì)伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速、位置等參數(shù)的精細(xì)調(diào)控,確保生產(chǎn)線上的機(jī)械運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、高效。在電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)與控制中,F(xiàn)PGA 的低延遲特性發(fā)揮得淋漓盡致。它能夠?qū)崟r(shí)處理來自大量傳感器的數(shù)據(jù),快速檢測(cè)電網(wǎng)狀態(tài)的異常變化,如電壓波動(dòng)、電流過載等,并迅速做出響應(yīng),及時(shí)采取保護(hù)措施,保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,為工業(yè)生產(chǎn)的順利進(jìn)行提供堅(jiān)實(shí)保障 。圖形化編程讓 FPGA 的使用更加便捷。內(nèi)蒙古FPGA論壇

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FPGA 在通信領(lǐng)域展現(xiàn)出了適用性。在現(xiàn)代高速通信系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)流量呈式增長(zhǎng),對(duì)數(shù)據(jù)處理速度和協(xié)議轉(zhuǎn)換的靈活性提出了極高要求。FPGA 憑借其強(qiáng)大的并行處理能力和可重構(gòu)特性,成為了通信設(shè)備的助力。以 5G 基站為例,在基帶信號(hào)處理環(huán)節(jié),F(xiàn)PGA 能夠高效地實(shí)現(xiàn)波束成形技術(shù),通過對(duì)信號(hào)的精確調(diào)控,提升信號(hào)覆蓋范圍與質(zhì)量;同時(shí),在信道編碼和解碼方面,F(xiàn)PGA 也能快速準(zhǔn)確地完成復(fù)雜運(yùn)算,保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃耘c高效性。在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如路由器和交換機(jī)中,F(xiàn)PGA 用于數(shù)據(jù)包處理和流量管理,能夠快速識(shí)別和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包,確保網(wǎng)絡(luò)的流暢運(yùn)行,為構(gòu)建高效穩(wěn)定的通信網(wǎng)絡(luò)立下汗馬功勞 。北京學(xué)習(xí)FPGA平臺(tái)FPGA 的并行處理能力使其在高速數(shù)據(jù)處理中表現(xiàn)出色。

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米聯(lián)客推出的開源 FPGA 低時(shí)延 ISP 圖像處理方案,聚焦于 FPGA 在圖像處理領(lǐng)域的高效應(yīng)用。該方案依托 MLK-H10-CK203/204 國(guó)產(chǎn)安路 FPGA 開發(fā)板,實(shí)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(shè)計(jì),契合自動(dòng)駕駛、機(jī)器視覺、醫(yī)療內(nèi)窺鏡等對(duì)實(shí)時(shí)性要求極高的場(chǎng)景。米聯(lián)客不僅詳細(xì)闡述算法原理,還開源所有源碼與教程,助力客戶深入學(xué)習(xí)、靈活應(yīng)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 的發(fā)展歷程 - 發(fā)明階段:FPGA 的發(fā)展可追溯到 20 世紀(jì) 80 年代初,在 1984 - 1992 年的發(fā)明階段,1985 年賽靈思公司(Xilinx)推出 FPGA 器件 XC2064,這款器件具有開創(chuàng)性意義,卻面臨諸多難題。它包含 64 個(gè)邏輯模塊,每個(gè)模塊由兩個(gè) 3 輸入查找表和一個(gè)寄存器組成,容量較小。但其晶片尺寸非常大,甚至超過當(dāng)時(shí)的微處理器,并且采用的工藝技術(shù)制造難度大。該器件有 64 個(gè)觸發(fā)器,成本卻高達(dá)數(shù)百美元。由于產(chǎn)量對(duì)大晶片呈超線性關(guān)系,晶片尺寸增加 5% 成本便會(huì)翻倍,這使得初期賽靈思面臨無產(chǎn)品可賣的困境,但它的出現(xiàn)開啟了 FPGA 發(fā)展的大門。與ASIC芯片相比,F(xiàn)PGA的一項(xiàng)重要特點(diǎn)是其可編程特性。

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相較于通用處理器,F(xiàn)PGA 在特定任務(wù)處理上有優(yōu)勢(shì)。通用處理器雖然功能可用,但在執(zhí)行任務(wù)時(shí),往往需要通過軟件指令進(jìn)行順序執(zhí)行,面對(duì)一些對(duì)實(shí)時(shí)性和并行處理要求較高的任務(wù)時(shí),性能會(huì)受到限制。而 FPGA 基于硬件邏輯實(shí)現(xiàn)功能,其硬件結(jié)構(gòu)可以同時(shí)處理多個(gè)任務(wù),具備高度的并行性。在數(shù)據(jù)處理任務(wù)中,F(xiàn)PGA 能夠通過數(shù)據(jù)并行和流水線并行等方式,將數(shù)據(jù)分成多個(gè)部分同時(shí)進(jìn)行處理,提高了處理速度。例如在信號(hào)處理領(lǐng)域,F(xiàn)PGA 可以實(shí)時(shí)處理高速數(shù)據(jù)流,快速完成濾波、調(diào)制等操作,而通用處理器在處理相同任務(wù)時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)延遲,無法滿足實(shí)時(shí)性要求 。FPGA芯片在制造完成后,其功能并未固定,用戶可以根據(jù)自己的實(shí)際需要對(duì)FPGA芯片進(jìn)行功能配置。北京學(xué)習(xí)FPGA平臺(tái)

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    在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域,F(xiàn)PGA正成為推動(dòng)智能制造發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。工業(yè)系統(tǒng)對(duì)設(shè)備的可靠性、實(shí)時(shí)性和靈活性有著極高的要求,F(xiàn)PGA恰好能夠滿足這些需求。在自動(dòng)化生產(chǎn)線中,F(xiàn)PGA可以連接各類傳感器和執(zhí)行器,實(shí)時(shí)采集生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù),如溫度、壓力、位置等,并根據(jù)預(yù)設(shè)的邏輯進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和決策。例如,在汽車制造生產(chǎn)線中,F(xiàn)PGA可以精確機(jī)械手臂的運(yùn)動(dòng)軌跡,實(shí)現(xiàn)零部件的精細(xì)裝配;通過對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析,及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)參數(shù),提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。此外,F(xiàn)PGA還支持多種工業(yè)通信協(xié)議,如PROFINET、EtherCAT等,能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備之間的高速通信和數(shù)據(jù)交互,構(gòu)建起智能化的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)。其可重構(gòu)性使得工業(yè)系統(tǒng)能夠適應(yīng)生產(chǎn)工藝的變化,為工業(yè)自動(dòng)化的升級(jí)和轉(zhuǎn)型提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持。內(nèi)蒙古FPGA論壇

 常州米聯(lián)客信息科技有限公司自成立以來,始終堅(jiān)持在電子信息領(lǐng)域深耕細(xì)作,逐步成長(zhǎng)為行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)頭企業(yè)。公司于2017年正式成立,憑借專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)和不斷創(chuàng)新的精神,在市場(chǎng)中占據(jù)了重要地位。米聯(lián)客以其強(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力,成為國(guó)內(nèi)FPGA和SOC硬件模塊解決方案以及軟件生態(tài)解決方案供應(yīng)商。公司的生態(tài)產(chǎn)品豐富多樣,涵蓋了國(guó)際上AMD、ALTERA等品牌,同時(shí)也大力推廣國(guó)內(nèi)品牌,如安路FPGA、龍芯中科、瑞芯微等。公司研發(fā)的核心板模塊,在性能、穩(wěn)定性和兼容性方面表現(xiàn)出色,能夠滿足不同客戶的需求。配套的軟件生態(tài)解決方案更是為核心板模塊錦上添花,二者協(xié)同工作,為客戶提供完整的解決方案。在實(shí)際應(yīng)用中,米聯(lián)客的產(chǎn)品和方案廣泛應(yīng)用于科研驗(yàn)證,幫助科研人員驗(yàn)證新的理論和算法;在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域,優(yōu)化生產(chǎn)流程,降低生產(chǎn)成本;在儀表儀器方面,提升儀器的測(cè)量精度和功能;在醫(yī)療產(chǎn)品中,為醫(yī)療設(shè)備的智能化和精細(xì)化提供技術(shù)支持;在機(jī)器視覺和自動(dòng)駕駛領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜環(huán)境的感知和分析,推動(dòng)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。米聯(lián)客正以其完善的技術(shù)和產(chǎn)品,為各行業(yè)的發(fā)展注入新的活力。