fpga常见的几大应用的领域有，FPGA常见的几大应用的领域

很多朋友对fpga常见的几大应用的领域有，FPGA常见的几大应用的领域不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

学习单片机的同学一般都会接触到FPGA。

有读者可能会问这样的问题：FPGA能做什么？它比微控制器更强大吗？

这么说吧，FPGA在某些方面也能实现单片机能做到的事情。在某些领域，FPGA 远远优于微控制器。

当然，FPGA和单片机各有特点，应用上也存在一些差异。

下面说一下FPGA的几个常见应用领域：

1、通信系统FPGA在通信领域的应用可以说是无所不能的。由于FPGA内部结构的特点，可以方便地实现分布式算法结构，这对于实现无线通信中的高速数字信号处理至关重要。非常有益。

因为在无线通信系统中，很多功能模块通常都需要进行大量的滤波运算，而这些滤波功能往往需要进行大量的乘法和累加运算。通过FPGA实现分布式算术结构，可以有效地实现这些乘法和累加运算。

特别是，Xilinx的FPGA集成了大量适合通信领域的资源，例如：基带处理（通道卡）、接口和连接功能以及RF（射频卡）三大类：

基带处理资源基带处理主要包括信道编解码（LDPC、Turbo、卷积码和RS码编解码算法）和同步算法的实现（WCDMA系统小区搜索等）。接口和连接资源接口和连接功能主要包括无线基站外部高速通信接口（PCI Express、以太网MAC、高速AD/DA接口）和相应内部背板协议（OBSAI、CPRI、 EMIF、链路端口）。射频应用资源射频应用主要包括调制/解调、上/下变频（WiMAX、WCDMA、TD-SCDMA和CDMA2000系统的单通道、多通道DDC/DUC）、削峰（PC-CFR）和预失真（Pre Distortion） ) ) 等关键技术。总而言之，只要学好FPGA，绝对可以在通信领域大显身手。 2、数字信号处理在数字信号处理领域，FPGA也是所向披靡，主要是因为其高速并行处理能力。 FPGA最大的优势在于其并行处理机制，采用并行架构来实现数字信号处理功能。

这种并行机制使得FPGA特别适合完成重复性的数字信号处理任务，例如FIR等数字滤波。对于高速并行数字信号处理任务，FPGA性能远远超过通用DSP处理器的串行执行架构。它还其接口的电压和驱动能力是可编程和可配置的。与由指令集控制的传统DSP不同，由于指令集的时钟周期限制，它无法处理太高速的信号。对于速率级别为Gbps的LVDS来说，处理Class信号是比较困难的。因此，FPGA在数字信号处理领域的应用也非常广泛。

3、视频图像处理随着时代的变迁，人们对图像的稳定性、清晰度、亮度和色彩越来越追求。以前的标清（SD）已逐渐演变为高清（HD）。现在人们也在追求蓝光画质。这使得处理芯片需要实时处理的数据量越来越大，图像压缩算法也越来越复杂，以至于单纯使用ASSP或DSP已经不能满足如此大的数据量处理。

这时候FPGA的优势就凸显出来了。它可以更有效地处理数据。因此，在考虑图像处理领域的成本后，FPGA在市场上越来越受欢迎。

4.高速接口设计其实看了FPGA在通信和数字信号处理领域的表现，我想大家应该都猜到了，在高速接口设计领域，FPGA一定也有一席之地。其高速处理能力和数十万个IO决定了其在高速接口设计领域的独特优势。

比如我需要和PC进行数据交互，将采集到的数据发送到PC进行处理，或者将处理后的结果发送到PC进行显示。 PC与外部系统通信的接口有很多，如ISA、PCI、PCI Express、PS/2、USB等。

传统的做法是针对相应的接口使用相应的接口芯片，例如PCI接口芯片。当我需要很多接口的时候，我就需要多个这样的接口芯片。这无疑会让我们的硬件外设变得更加复杂、规模更大。它庞大且不方便，但如果使用FPGA，优势就会立即显现出来，因为不同的接口逻辑可以在FPGA内部实现。不需要那么多接口芯片。随着DDR内存的使用，我们的接口数据处理变得更加方便。

5、人工智能如果你比较喜欢关注科技领域的新闻，最近肯定会被5G通信和人工智能淹没。确实，21世纪不知不觉已经到了2020年，这20年里，人工智能飞速发展，5G的顺利研发也让人工智能如虎添翼。可以预见，未来将由人工智能主导。 FPGA也广泛应用于人工智能系统的前端部分。例如，自动驾驶需要采集行驶路线、红绿灯、路障、行驶速度等各种交通信号。它需要使用多种传感器来集成这些传感器。驱动和融合处理可以使用FPGA。

还有一些智能机器人需要采集并处理图像，或者处理声音信号，都可以使用FPGA来完成。因此，FPGA很容易应用于人工智能系统的前端信息处理。

6、IC设计当你听到IC这个词时，你可能会觉得它非常高深，非常人所能企及，而IC设计是只有一些大神才能做的工作。不可否认，IC设计的门槛确实比较高，但我们没必要把它搞得太神话。其实简单来说，我们可以用PCB设计来类比。 PCB是用印刷电路板上的元件构建的。具有特定功能的电路组合，IC设计就是在硅基衬底上利用MOS管和PN节点，构建一宏一微的具有特定功能的电路组合。

如果PCB设计报废，如果重新设计、重新打样，不会造成太大损失。但如果IC设计报废再重新设计，损失将是惨重的。俗话说，一炮打响，千两黄金，所以在IC领域，光刻机一开，就值千两黄金。光刻胶极其昂贵，并且模制光刻胶也不便宜。除此之外，还有成百上千的其他流程，包括人力、物力、机器损耗、机器维护等。这是一个痛苦的损失，因此IC设计必须强调第一个版本的成功。

为了确保第一版IC的成功，需要充分的仿真测试和FPGA验证。仿真验证是在服务器上运行仿真软件进行测试，类似于ModelSim/VCS软件； FPGA验证主要是将IC代码移植到FPGA上，使用FPGA综合工具进行综合、布局和布线，最终生成位文件，然后下载到FPGA验证板进行验证。对于复杂的IC，我们还可以将其拆分为几个功能部分分别进行验证，并将每个功能模块放置在FPGA上。 FPGA生成的电路非常接近真实的IC芯片。这极大地方便了我们IC设计人员验证他们的IC设计。

其他

例如电力行业的高速数据采集、医疗行业的高速、大容量模拟量采集与传输、军工行业的雷达、卫星、制导系统等都是FPGA的应用领域。

以上知识分享希望能够帮助到大家！