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FPGA单片机DSPASIC解析

2020-10-22 11:28:52  76 FPGA
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       关于FPGA,单片机,DSP,ASIC他们的事儿 你知道吗?
        ASIC原本就是专门为某一项功能开发的专用集成芯片,比如你看摄像头里面的芯片,小小的一片,集成度很低,成本很低,可是够用了。一个山寨摄像头卖才卖 30块,买一片ARM多少钱?后来ASIC发展了一些,称为半定制专用集成电路,相对来说更接近FPGA,甚至在某些地方,ASIC就是个大概 念,FPGA属于ASIC之下的一部分。
        FPGA基本就是高端的CPLD,两者非常接近。我现在用的是altera  DE2开发板的CYCLONE系列FPGA。这种器件是用逻辑门来表述性能的。本身他就是一堆的逻辑门,通过硬件描述语言,比如verilogHDL把它 转成电路连接,从最基本的逻辑门层面上连接成电路(参见数字电路书上那些全加器触发器什么的)。
        应该说,虽然看起来像一块CPU,其实是完全硬件实现的。后来因为写代码麻烦,对控制部分比较薄弱,本来跟其他CPU配合使用,即麻烦的算法CPU提交给 FPGA,FPGA算完把结果再返回给CPU。可是这样外围电路就变得麻烦。于是提出了SOC设计方法,就是直接在FPGA里写一个CPU出来,既然 FPGA万能,做个CPU自然毫无压力。
        这其中还有软核和硬核的区别,不过除了性能,使用方法大同小异。所谓IP核,就是把各种专用集成电路用硬件描述语言描述,然后烧到FPGA里形成专门的电路,这样就不必另外搭芯片了,所有的电路在一片FPGA里面形成。
        DSP实际应该称为DSPs,即用于DSP处理的专用芯片。跟普通计算机的区别一方面是他是哈佛结构的,也就是数据和程序空间分开。(普通计算机是冯 诺依曼结构)另一方面他有流水线结构,不过现在其他也有了,见贤思齐。再一方面他有专用的硬件算法电路,用以完成DSP运算,比如最基本的乘法累加。上过 DSP的就知道,蝶形算法FFT什么的,拆成最基本单元就是乘法累加,把这部分加速了,整体性能就有非常大的提高。
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