FPGA的应用领域(一)

2021年1月8日

FPGA的应用领域一般都会在数据采集和接口逻辑领域两个方面,那么今天自动化展小编就和大家详细聊一聊它们的应用领域。

 

1、FPGA在数据采集领域的应用

由于自然界的信号大部分是模拟信号,因此一般的信号处理系统中都要包括数据的采集功能。通常的实现方法是利用A/D转换器将模拟信号转换为数字信号后,送给处理器,比如利用单片机(MCU)或者数字信号处理器(DSP)进行运算和处理。

 

对于低速的A/D和D/A转换器,可以采用标准的SPI接口来与MCU或者DSP通信。但是,高速的A/D和D/A转换芯片,比如视频Decoder或者Encoder,不能与通用的MCU或者DSP直接接口。在这种场合下,FPGA可以完成数据采集的粘合逻辑功能。

 

2、FPGA在逻辑接口领域的应用

在实际的产品设计中,很多情况下需要与PC机进行数据通信。比如,将采集到的数据送给PC机处理,或者将处理后的结果传给PC机进行显示等。PC机与外部系统通信的接口比较丰富,如ISA、PCI、PCI Express、PS/2、USB等。

 

传统的设计中往往需要专用的接口芯片,比如PCI接口芯片。如果需要的接口比较多,就需要较多的外围芯片,体积、功耗都比较大。采用FPGA的方案后,接口逻辑都可以在FPGA内部来实现了,大大简化了外围电路的设计。

 

在现代电子产品设计中,存储器得到了广泛的应用,例如SDRAM、SRAM、Flash等。这些存储器都有各自的特点和用途,合理地选择储存器类型可以实现产品的比较佳性价比。由于FPGA的功能可以完全自己设计,因此可以实现各种存储接口的控制器。

 

3、FPGA在电平接口领域的应用

除了TTL、COMS接口电平之外,LVDS、HSTL、GTL/GTL+、SSTL等新的电平标准逐渐被很多电子产品采用。比如,液晶屏驱动接口一般都是LVDS接口,数字I/O一般是LVTTL电平,DDR SDRAM电平一般是HSTL的。

 

在这样的混合电平环境里面,自动化展小编提醒大家,如果用传统的电平转换器件实现接口会导致电路复杂性提高。利用FPGA支持多电平共存的特性,可以大大简化设计方案,降低设计风险。

 

 

来源:网络